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Propriedade dos fluidos O que é Mecânica dos Fluídos? Mecânica dos fluidos é a parte da mecânica aplicada que se dedica à análise do comportamento dos líquidos e gases tanto em equilíbrio quanto em movimento. Mecânica dos fluidos é a combinação de teoria e experiência. Dimensão e Unidades Todas as dimensões não primárias podem ser formadas por alguma combinação das sete dimensões primárias. Conversão de Unidades 1. Transformar 1 kgf/cm² em “psi” (= lbf/in² = pound-force per square inch = libra força por polegada quadrada). Calcule a pressão do ar dos pneus de um carro de 30 psi. MLT Comprimento Tempo MLT Força Tempo 2. Converter para o S.I a) 20cm/h b) 2000rpm c) 100 ft/min Fluido: Fluido é uma substância que não tem forma própria, assume o formato do recipiente. Homogeneidade dimensional: Todas as equações teóricas são dimensionalmente homogêneas. • Eq. homogênea geral • Eq. homogênea restrita A = área do orifício g = aceleração da gravidade h = altura da superfície livre do líquido Definições • Fluidos: deformação continua; escoam para qualquer tensão de cisalhamento a que sejam submetidos. • Sólidos: Quando submetidos a ação de uma tensão de cisalhamento, sofrem uma deformação reversível até que o seu limite de elasticidade seja alcançado. A partir deste limite, o sólido não mais retorna ao formato anterior. • Hipótese do contínuo: Despreza espaçamento e atividade intermolecular do fluido. Considerando-o como meio contínuo que pode ser dividido infinitas vezes em partículas fluidas entre as quais se supõe não haver vazios. Propriedades dos fluidos • Extensivas: dependem da massa do corpo. Ex.: peso, energia, etc. • Intensivas: não dependem da massa do corpo. Ex.: viscosidade, densidade, pv, etc. -T - - -- - - -- -1 3. Densidade ou densidade relativa 4. Módulo de elasticidade volumétrico 5. Coeficiente de compressibilidade Viscosidade Dinâmica Propriedade responsável pela resistência a deformação (medida de resposta a uma força aplicada tangencialmente) • Fluido ideal ou perfeito: fluido não-viscoso e fluido incompressível • Fluido Newtoniano: não varia com a força aplicada Lei da viscosidade de Newton Viscosidade e classificação dos fluidos • Fluido ideal ou perfeito: fluido não-viscoso e fluido incompressível • Fluido Newtoniano: não varia com a força aplicada • Plástico de Bingham - Ex: maionese, pasta de dente, suspensões de argila. • Nao dilatantes / pseudoplásticos - a viscosidade dinâmica aparente diminui com o aumento da taxa de cisalhamento - ex: tinta látex no pincel —nao pinga pq a taxa de cisalhamento é baixa e a viscosidade é alta. No entanto desliza suavemente na parede pa a taxa de cisalhamento aumenta e a viscosidade diminui. • Dilatantes - ex: suspensões de amido ou água com areia. Areia (movediça).- esforço necessário para retirar um objeto da areia aumenta com o aumento da velocidade, Viscosidade cinemática • Para líquidos diminui com a temperatura • Para gases aumenta com a temperatura 1. Massa Específica 2. Peso Específico Aplicação viscosidade Espessura? 3 ft/s P 30 Dados: A= 2pes2=0,186 m2 P= 30lb - 400,34 N U= 1 poise - 0,1 kg/ms V= 3ft/s - 0,91 m/s ↑ Coesão e Adesão • Coesão: Atração recíproca de moléculas de um mesmo fluido, permitindo que as partículas de fluido possam resistir a pequenos esforços. Ex: formação de gotas de água. • Adesão: É a propriedade que tem os líquidos de se unirem a outros corpos quando a atração exercida pelas moléculas de sólidos são maiores que a atração entre as moléculas do próprio fluido. Condição de não-deslizamento É a resistência ao deslizamento de fluidos ao longo de superfícies sólidas. Quando um fluido escoa ao longo de uma superfície sólida, junto a esta superfície existe uma camada fluida aderente que não se movimenta, camada esta que causa efeito de freio sobre as demais camadas. Pressão de vapor • Pressão de vapor: é a pressão à qual há um equilíbrio entre as moléculas que saem e que reentram. • Ebulição: ponto no qual a pressão de vapor é igual a pressão atmosférica. Cavitação Quando P