TEOREMA DE TRANSPORTE DE REYNOLDS APLICADO À LEI DE CONSERVAÇÃO

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TEOREMA DE TRANSPORTE DE REYNOLDS APLICADO À LEI DE 
CONSERVAÇÃO 
O final do século XX tem sido marcado por uma mudança do homem das áreas 
rurais para as grandes cidades. Surgiram ao redor do mundo cidades chamadas 
de megalópoles que concentram uma imensa parte da população do país em um 
determinado lugar. Estas áreas são geralmente o m2 mais caro de um país e 
possuem um número elevado de edifícios devido a este fator. Construções 
verticais são uma tendência na Engenharia Civil onde cada vez o espaço é 
valorizado e otimizado. Com isto se proliferaram os grandes edifícios ao redor 
do mundo, obras que desafiam a Engenharia a cada vez que a altura máxima é 
superada. 
Técnicas de Fenômenos de Transporte são cada vez mais utilizadas na 
construção destes arranha-céus, que é como são chamados os edifícios com 
mais de 40 andares. Estas técnicas permitiram um salto quântico na altura 
destes edifícios. Graças a estas técnicas inovadoras, podemos simular os 
efeitos do vento em protótipos e estudar como suas fundações se comportam 
face a terremotos e furacões. 
Também podemos simular como podemos levar água até o topo com o menor 
custo possível, além de gás natural e energia. Estes edifícios atualmente são 
construídos dentro das melhores técnicas para se aproveitar a luz natural e 
obtermos conforto térmico. 
O estudo da força de arrasto devido ao vento e das forças de pressão exercida 
pelo concreto por causa da imensa altura dos prédios também evoluiu graças às 
técnicas de fenômenos de transporte. 
Além disso surgiram materiais muito mais leves e resistentes para servir de 
fundação, o concreto evoluiu muito também fazendo com que grandes arranha-
céus se espalhassem pelo país. Só a cidade de São Paulo tem mais de 50 destes 
prédios, sendo que o maior tem 170 metros de altura. O maior arranha céu do 
mundo tem mais de 160 andares e se localiza em Dubai. 
Atualmente a procura por apartamentos luxuosos em prédios imponentes não é 
só uma questão de morar bem, mas uma questão de status e prova de sucesso. 
Esta tendência tem se mostrado cada vez mais acentuada e em regiões como 
Nova York ou Pequim (duas das maiores megalópoles) é quase impossível se 
encontrar casas comerciais nas melhores localizações. Os grandes prédios são 
uma tendência que se manterá por muitos e muitos anos na Engenharia Civil. 
Vamos Praticar 
Sendo assim, como as técnicas de fenômeno de transporte ajudam na 
construção de grandes edifícios ao redor do mundo? Quais os problemas 
enfrentados por estes prédios e como os Engenheiros resolveram estes 
problemas? Ao final disponibilize seu trabalho no fórum da seção. 
Referências 
Çengel, Y. & Cimbala, J. M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações. 
Tradução de Roque, K. A & Fecchio, M. M. Revisão Técnica de Saltara, F. Baliño, 
J. L & Burr, K. P. Consultoria Técnica de Castro, H. M., São Paulo, Mc Graw Hill 
Editora, 2007. 
As técnicas de fenômeno de transporte desempenham um papel fundamental na 
construção e operação de grandes edifícios ao redor do mundo, pois estão 
relacionadas ao movimento e à transferência de massa, calor e momento em 
sistemas complexos, como os edifícios. Aqui estão algumas maneiras pelas 
quais essas técnicas são aplicadas na engenharia de edifícios: 
 
Ventilação e condicionamento de ar: A circulação do ar é essencial para manter 
a qualidade do ar interior e garantir que os ocupantes tenham ar fresco para 
respirar. Os engenheiros de fenômeno de transporte projetam sistemas de 
ventilação e condicionamento de ar para distribuir o ar de maneira eficiente, 
remover poluentes do ar e controlar a temperatura e a umidade em edifícios. 
 
Isolamento térmico: Grandes edifícios muitas vezes enfrentam problemas de 
isolamento térmico devido às diferentes condições climáticas ao longo do ano. 
Engenheiros de fenômeno de transporte ajudam a projetar sistemas de 
isolamento eficazes para manter a temperatura interna confortável e reduzir a 
carga de aquecimento e resfriamento. 
 
Drenagem e sistemas de esgoto: O transporte de água e resíduos é uma 
consideração crítica em edifícios. Engenheiros de fenômeno de transporte 
projetam sistemas de drenagem e esgoto para garantir a remoção eficaz de água 
usada e resíduos, prevenindo problemas como inundações e entupimentos. 
 
Eficiência energética: A eficiência energética é uma preocupação importante na 
construção de grandes edifícios. Engenheiros de fenômeno de transporte 
buscam projetar sistemas de iluminação, aquecimento e resfriamento que 
minimizem o consumo de energia e maximizem o conforto dos ocupantes. 
 
Resistência ao vento e sismos: Grandes edifícios precisam ser projetados para 
resistir a forças externas, como ventos fortes e terremotos. A análise do 
fenômeno de transporte ajuda a determinar como essas forças afetam a 
estrutura do edifício, permitindo o projeto de estruturas resistentes. 
 
Segurança contra incêndios: Os engenheiros de fenômeno de transporte 
também desempenham um papel na concepção de sistemas de segurança 
contra incêndios, como sistemas de supressão de incêndio e ventilação de 
fumaça, para garantir a segurança dos ocupantes em caso de incêndio. 
 
Os problemas enfrentados por edifícios podem variar dependendo da 
localização, do clima e das necessidades específicas do edifício. Os engenheiros 
resolvem esses problemas por meio de análises detalhadas, modelagem 
computacional e projeto de sistemas que otimizam o funcionamento do edifício. 
Eles também consideram regulamentações locais e internacionais de construção 
para garantir que o edifício seja seguro e esteja em conformidade com os 
padrões estabelecidos. A aplicação eficaz das técnicas de fenômeno de 
transporte contribui para a construção de edifícios mais eficientes, seguros e 
sustentáveis em todo o mundo. 
ENGENHARIA CIVIL Análise do movimento do ar ao redor dos prédios, visando 
analisar as cargas aerodinâmicas. Constitui a base do estudo de hidráulica e 
hidrologia e tem aplicações no conforto térmico em edificações. Como o 
isolamento térmico de paredes de uma casa, por exemplo, onde são aplicados 
os conceitos de transporte de calor; e em projetos que envolvam tubulações, 
onde se aplicam os conhecimentos de escoamento de fluidos. Na Engenharia 
Civil a mecânica dos fluidos é aplicada em situações como Análise e projeto de 
canais de drenagem e de irrigação, análise do transporte de sedimentos em rios 
e canais, problemas envolvendo o bombeamento e distribuição de água, análise 
e projeto de tubulações e redes de distribuição de água qualquer como, por 
exemplo, as tubulações de distribuição de combustível para os cilindros dos 
motores de explosão, as tubulações de distribuição de água num prédio. O 
método mais usado para isolamento térmico, depende da região, com 
temperaturas baixas é irradiação térmica e com temperaturas elevadas é a 
convecção. Sendo o EPS isopor mais utilizado na construção civil, pois ele é um 
ótimo isolante térmico e acústico, dificultando a dissipação de calor, permite 
manter a temperatura ambiente, dispensando a utilização de ar condicionado ou 
aquecedor. O processo hidráulico é responsável pelo comportamento dos fluidos 
quando em repouso e em movimento, a caracterização da energia do sistema e 
a dinâmica da água no planeta terra. Esses estudos fornecem a base do projeto 
de todos os sistemas hidráulicos. A seguir estão algumas atuações dos 
processos hidráulicos na engenharia civil: 
 
REDES DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Utiliza-se como base a teoria dos 
condutos forçados para o dimensionamento da rede de abastecimento de água, 
na qual são estudados os parâmetros de vazão, velocidade do escoamento e 
pressão na rede, que irão fornecer subsídios à escolha dos materiais e métodos 
executivos. 
 
2 INSTALAÇÕES PREDIAIS Utiliza-se a teoria dos condutos forçados para o 
dimensionamento das instalações de água e a dos condutos livres para o 
dimensionamentodas instalações de esgoto e de drenagem das águas pluviais. 
 
SISTEMAS DE DRENAGEM URBANA O sistema de drenagem pluvial urbana é 
o artifício construtivo utilizado para destinar as águas pluviais a locais 
adequados, prevenindo a ocorrência de enchentes. É dimensionado segundo 
vazões fornecidas pelo estudo hidrológico, com base no histórico de chuvas da 
região. 
 
SISTEMAS DE RECALQUE Um sistema de recalque (ou de bombeamento) é o 
conjunto formado pelas tubulações, bombas, motores e acessórios necessários 
para transportar um líquido de um local para outro com uma vazão definida. É 
largamente utilizado nos sistemas de abastecimento de água para superar os 
acidentes topografia cos e elevar o líquido para o topo das edificações.