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Fenômenos do transporte Professor: Norimar de Melo Verticchio Backlog 01 1 Daniel da Silva Diogo Lara Gleison de Oliveira Coura Rodrigo Rafael de Sousa Stéfany Isabelle de Araújo O que é um fluido? • Substâncias que se deformam ou fluem continuamente quando sujeitas a uma força de cisalhamento ou tangencial, ou seja, ele escoa; • Não retorna a sua forma original quando a força cisalhante para de ser aplicada; 2 3 Fluido sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento Exemplos de fluidos 4 5 Hipótese do contínuo • Em volumes muito pequenos , as propriedades podem variar; • Propriedades com valor definido no espaço; • Fluidos como meio contínuo; • Trabalhar com integrais derivadas sem descontinuidade; 6 7 Viscosidade • Todos têm um “Senso comum” sobre Viscosidade; • “Velocidade de escoamento diferente para diferentes fluidos”; • “Impõe resistência ao movimento do • fluido”; Viscosidade 8 • Basicamente uma medida do quanto um fluido é capaz de “grudar” . Ex: Água é um fluido com baixa viscosidade. Variáveis que podem influenciar na viscosidade: 9 ● Densidade; ● Temperatura; ● Pressão; ● Tamanho das moléculas; ● Tipo de ligação ; 10 Força para empurrar a placa é proporcional a: 1. Área da placa 2. Velocidade Inversamente proporcional a: Distancia d • Nos sólidos a tensão aplicada é diretamente proporcional à taxa de deformação 11 Dedução da lei de Newton F ~ A Vo/d F/A ~ Vo/d F/A = h Vo/d dF/dA = µ dU/dY µ Viscosidade dU/dY Gradiente de velocidade dF/dA Tensão de cisalhamento (SI) Kg/(m.S) = Pa.s ou (CGS) g/(cm.S) = Poise 12 Fluidos não newtonianos • A viscosidade varia de acordo com a tensão aplicada. Newtoniano Não-newtoniano 13 • Pseudopástico: Viscosidade diminui com aplicação de uma tensão. (Leite, sangue, gelatina...) • Dilatante: Viscosidade aumenta com aplicação de uma tensão. (Areia movediça, mistura de amido de milho e água...) 14 Pseudoplássico: 15 Dilatante: 16 17 Exemplo: Uma patinadora de estilo livre no gelo desliza sobre patins à velocidade V=6m/s. O seu peso, 450N, é suportado por uma fina película de água fundida do gelo pela pressão da lâmina do patins. Considere que a lâmina tem comprimento L=0,3 m e largura w = 3mm, e que a película de água tem espessura h=0,0015 mm. Estime a desaceleração da patinadora que resulta do cisalhamento viscoso na película de água , desprezando efeitos das extremidades do patins. 18 19 Uma patinadora de estilo livre no gelo desliza sobre patins à velocidade V=6m/s. O seu peso, 450N, é suportado por uma fina película de água fundida do gelo pela pressão da lâmina do patins. Considere que a lâmina tem comprimento L=0,3 m e largura w = 3mm, e que a película de água tem espessura h=0,0015 mm. Estime a desaceleração da patinadora que resulta do cisalhamento viscoso na película de água , desprezando efeitos das extremidades do patins. Referências Bibliográficas Hibbeler, R.C. Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016 Fox, R.W., McDonald, A.T. and Pritchard, P.J.; Introdução à Mecânica dos Fluidos, LTC, 8ª ed. 20
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