Aula 02 - Propriedade dos fluidos

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MECÂNICA DOS FLUIDOS
Propriedades dos fluidos
Prof. João D’Anuzio Lima de Azevedo, M.e.
INTRODUÇÃO
• A mecânica dos fluidos é a ciência que estuda o
comportamento dos fluidos, assim como as lei que regem tal
comportamento.
Aplica-se no estudo de:
• Escoamento de fluidos (tubos, aerodinâmica e oceanografia);
• Lubrificação;
• Esforços em barragens;
• Máquinas de fluxo (bombas, turbinas, ventiladores, etc);
• Corpos flutuantes (hidrodinâmica, balsas e embarcações);
• Previsão do tempo;
FLUIDO
É uma substância sem forma definida (amorfa) que assume a forma do recipiente e
geralmente são encontrados na forma líquida ou gasosa.
FLUIDO
Sólidos
Fluidos
TENSÃO DE CISALHAMENTO
É a tensão superficial paralela ao plano de aplicação devida a componente tangencial
de uma força.
TENSÃO DE CISALHAMENTO
Lei de Newton da Viscosidade
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
O coeficiente de proporcionalidade da lei de Newton da viscosidade é chamada de
viscosidade absoluta ou dinâmica (µ) e é uma propriedade de cada fluido e suas
condições, como por exemplo, pressão e principalmente a temperatura.
De forma muito simples, a viscosidade pode ser caracterizada como a resistência que
um fluido tem ao movimento e é similar ao coeficiente de atrito para o deslizamento
entre superfícies sólidas.
Unidades usuais: N.s/m², Pa.s e poise.
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
Fluidos newtonianos
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
Fluidos não-newtonianos (Ex.: solução de amido de milho e água). 
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
Plásticos de Bingham: se comportam como sólidos até que sejam submetidos a uma 
deformação mínima.
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
Simplificação prática: considerar que o perfil de velocidade é LINEAR para espessuras
de filme muito pequenas.
MASSA ESPECÍFICA (ρ) E PESO ESPECÍFICO (γ)
Massa específica é a concentração de uma substância por unidade de volume.
Peso específico é a força peso de uma substância por unidade de volume.
MASSA ESPECÍFICA (ρ) E PESO ESPECÍFICO (γ)
Em algumas situações, é comum expressar o peso específico de uma substância em
relação ao peso específico da água, conferindo a propriedade o status de peso
específico relativo (γr) .
Por exemplo:
Se o peso relativo de uma substância é 0,8, o peso específico daquela substância será
VISCOSIDADE CINEMÁTICA (ν)
É a razão entre a viscosidade absoluta e a massa especifica de uma substância.
Esta relação recebe este nome por não envolver forças e sim, apenas grandezas
fundamentais da cinemática (espaço e tempo).
Unidades: m²/s e Stoke (St)
(Trecho do livro do FOX)
VISCOSIDADE CINEMÁTICA (ν)(Trecho do livro do FOX)
(Trecho do livro do FOX)
Fluido ideal e fluido incompressível
• Fluido ideal é aquele cuja a viscosidade é nula. Assim, o fluido escoaria sem perdas
de energia por atrito (tensão de cisalhamento nula). Entretanto, tal fluido não
existe!
• Por vezes, esta hipótese pode ser assumida por razões didáticas ou pelo fato da
viscosidade ser um efeito secundário no fenômeno observado.
• Já o fluido incompressível, é aquele que o volume não varia em função da pressão,
em outras palavras, sua massa específica é constante.
• Na prática estes fluidos também não existem, entretanto, os líquidos têm
características muito próximas e, frequentemente, são considerados com tais, pois é
necessária uma grande variação de pressão para que haja uma variação mínima do
seu volume.
• Gases podem ser considerados incompressíveis quando não estão submetidos à
grandes variações de pressão (Ex.: sistemas de ventilação).
EQUAÇÃO DE ESTADO DOS GASES
• É necessária quando o gás não for considerado incompressível.
• Para facilitar o desenvolvimento da disciplina, sempre que necessário,
consideraremos o gás como IDEAL (fator de compressibilidade igual a 1).
R* = 8,314 kJ/kmol−K (em base molar)
EQUAÇÃO DE ESTADO DOS GASES
EQUAÇÃO DE ESTADO DOS GASES
OBS: Comentar sobre transformações de estado em gases ideais.
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