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MECÂNICA DOS FLUIDOS Prof. Leandro Pinto UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA Disciplina: MECÂNICA DOS FLUIDOS Prof. Leandro (DESA/UFSM) 1 / 12 Sistema de Unidades Dimensões primárias no SI e no SBG: Dimensões secundárias: Prof. Leandro (DESA/UFSM) 2 / 12 Sistema de Unidades Prefixos das unidades na engenharia: Prof. Leandro (DESA/UFSM) 3 / 12 Introdução à Mecânica dos Fluidos O QUE É FLUIDO? Substância que se deforma... continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial... mínima. Definição: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 4 / 12 Introdução à Mecânica dos Fluidos O QUE É FLUIDO? Substância que se deforma... continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial... mínima. Definição: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 4 / 12 Introdução à Mecânica dos Fluidos O QUE É FLUIDO? Substância que se deforma... continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial... mínima. Definição: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 4 / 12 Introdução à Mecânica dos Fluidos O QUE É FLUIDO? Substância que se deforma... continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial... mínima. Definição: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 4 / 12 Introdução à Mecânica dos Fluidos O QUE É FLUIDO? Substância que se deforma... continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial... mínima. Definição: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 4 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Definição de Fluidos: Substância que se deforma continuamente sob a ação de uma tensão cisalhante tangencial mínima. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 5 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Massa Específica: ω = M → Se ε→ for pequeno ↑ Incerteza microscópica (ω varia ao longo do tempo). Se ε→ for grande ↑ Incerteza macroscópica (Variação espacial de ω); Prof. Leandro (DESA/UFSM) 6 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Massa Específica: ω = M → Se ε→ for pequeno ↑ Incerteza microscópica (ω varia ao longo do tempo). Se ε→ for grande ↑ Incerteza macroscópica (Variação espacial de ω); Prof. Leandro (DESA/UFSM) 6 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Massa Específica: ω = M → Se ε→ for pequeno ↑ Incerteza microscópica (ω varia ao longo do tempo). Se ε→ for grande ↑ Incerteza macroscópica (Variação espacial de ω); Prof. Leandro (DESA/UFSM) 6 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Massa Específica: ω = M → Se ε→ for pequeno ↑ Incerteza microscópica (ω varia ao longo do tempo). Se ε→ for grande ↑ Incerteza macroscópica (Variação espacial de ω); ω = limω→↑ω→→ εm ε→ Exemplo: 10 ↓9mm3 de ar contém 3 ↓ 10 7 moléculas. Prof. Leandro (DESA/UFSM) 6 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos Peso específico: ϑ = Peso → = M↔g → Unidade: ϑ(N/m3) Densidade: d = εF εFP ωF : Fluido de estudo; ωFP : Fluido padrão (água para os líquidos e ar para os gases). Obs: Quando não for indicado adotaremos: ωH2o = 10 3kg/m3 ; g=9,81m/s2 . Prof. Leandro (DESA/UFSM) 7 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios 2 - Sabendo que a massa específica pode ser definida como a quantidade de matéria contida em um certo volume. Se a massa específica do álcool etílico corresponde a 1,7slug/ft³, quanto em massa deste álcool pode ser colocado em um recipiente de 600ml? A) ↔ 875g B) ↔ 525g C) ↔ 1000g D) ↔ 850g E) ↔ 756g Prof. Leandro (DESA/UFSM) 8 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios 2 - Sabendo que a massa específica pode ser definida como a quantidade de matéria contida em um certo volume. Se a massa específica do álcool etílico corresponde a 1,7slug/ft³, quanto em massa deste álcool pode ser colocado em um recipiente de 600ml? A) ↔ 875g B) ↔ 525g C) ↔ 1000g D) ↔ 850g E) ↔ 756g Prof. Leandro (DESA/UFSM) 9 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios 3 - Quanto tempo leva para encher um recipiente com capacidade de 20L, usando uma torneira com seção de saída circular de diâmetro D=2cm, que descarrega a água a uma velocidade V=1m/s ? A) ↔ 28s B) ↔ 44s C) ↔ 57s D) ↔ 64s E) ↔ 80s Prof. Leandro (DESA/UFSM) 10 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios 3 - Quanto tempo leva para encher um recipiente com capacidade de 20L, usando uma torneira com seção de saída circular de diâmetro D=2cm, que descarrega a água a uma velocidade V=1m/s ? A) ↔ 28s B) ↔ 44s C) ↔ 57s D) ↔ 64s E) ↔ 80s Prof. Leandro (DESA/UFSM) 11 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida em um volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida em um volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida em um volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida em um volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida emum volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12 Propriedades fundamentais dos fluidos - Exercícios Obs: Usar ao menos 3 casa decimais após a vírgula. Exercício 1: Calcular a massa específica (slug/ft3) e o peso específico (lbf /ft3) da água, se 0,2 slug de água ocupam 180in3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: ω=1,92slug/ft3, ϑ=61,80lbf /ft3 Exercício 2: O peso específico de um líquido desconhecido é 12.400N/m3 . Que massa (Kg) do líquido está contida em um volume de 500cm3 ? (Dados: g=9,81m/s2 ) Resp: m=0,632kg Exercício 3: Um líquido com densidade de 1,2 preenche um volume. Se a massa do volume é 10 slug, qual é a magnitude do volume (ft3)? (Dados: ωH2O=1000kg/m3 ) Resp: →=4,30ft3 Prof. Leandro (DESA/UFSM) 12 / 12