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Introdução a fenômenos de transporte FENÔMENOS O QUE É? Ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento. Katarine Paula Mecânica dos fluidos Transferência de calor Transferência de massa SólidoFluido "Uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento." "É um estado da matéria, cujas características são ter volume e forma definidos (isto é, a matéria resiste à deformação) ." Katarine Paula EQUAÇÕES BÁSICAS Para análise de problema de mecânica dos fluidos, as leis básicas que são aplicáveis a qualquer fluido são: A conservação da massa; A segunda lei do movimento de Newton; O princípio da quantidade de movimento angular; A primeira lei da termodinâmica; A segunda lei da termodinâmica PROPRIEDADES DOS FLUIDOS Os fluidos podem ser classificados em fluidos newtonianos e não-newtonianos: FLUIDOS NEWTONIANOS: VISCOSIDADE É CONSTANTE PARA DIFERENTES TAXAS DE CISALHAMENTO E NÃO VARIA COM O TEMPO. EXEMPLO: ÁGUA. NÃO-NEWTONIANOS: VISCOSIDADE VARIA COM A ENERGIA QUE SE IMPRIME. EXEMPLO: AMIDO COM ÁGUA, PODE SE COMPORTAR COMO SÓLIDO OU COMO LÍQUIDO. Katarine Paula Massa e peso Massa específica e peso específico A segunda Lei de Newton estabelece que a força (F) resultante sobre um corpo é proporcional à massa (m) multiplicada pela aceleração (a): F=m⋅a São propriedades intensivas mais adequadas ao estudo em um volume de controle. A massa específica é definida como a massa de uma substância dividida pelo volume que ocupa. A unidade SI é o kg/m3. ρ=m/vol. O peso específico é a razão entre o peso e o volume de uma substãncia. A unidade SI é o N/m3. γ=w/vol É a razão entre a massa específica (ou peso específico) do fluido e a massa específica (ou peso específico) da substância padrão. d = ρ substância /ρ padrão =γ substância /γ padrão Densidade Katarine Paula Viscosidade Pressão de vapor A viscosidade de fluidos newtonianos é caracterizada pelo coeficiente de viscosidade dinâmico (μ: N.S.m-2) e pelo coeficiente de viscosidade cinemática (ν: m2.s-1). FLUIDO PERFEITO Em alguns problemas particulares, pode-se, sem erros graves, considerar os fluidos sem viscosidade e incompressíveis. Essa é a definição do chamado fluido perfeito ou fluido não viscoso. Não existe na natureza um fluido com estas características, sendo, portanto, uma abstração teórica. No entanto, em um grande número de cálculos é prático considerar a água como um fluido perfeito. Dependendo da pressão a que está submetido, um líquido entra em ebulição a determinada temperatura. Variando a pressão varia também a temperatura de ebulição. Referências: Livro: Introdução a mecânica dos fluidos, FOX. Sétima edição. https://hidraulica.tolentino.pro.br/press%C3%A3o-de-vapor.html
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