Aula 1 21 09 2016

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Mecânica dos FluidosMecânica dos Fluidos
Aula 01 – 21/09/2016
Prof. Dr. Leonilson Kiyoshi Sato de Herval
Mecânica dos Fluidos 2
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
MECÂNICA
Mecânica dos Fluidos 3
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
MECÂNICA
Estacionário
(Estático)
Em movimento
(cinemática)
Mecânica dos Fluidos 4
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
MECÂNICA
Estacionário
(Estático)
Em movimento
(cinemática)
Aplicação de força
(Dinâmica)
Mecânica dos Fluidos
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
Mecânica dos Fluidos: Estuda o comportamento
dos fluidos, em seu estado estacionário ou em
movimento.
Mecânica dos Fluidos
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
Dinâmica dos Fluidos?
Mecânica dos Fluidos
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
Dinâmica dos Fluidos?
Sim, considerando os fluidos em repouso como um 
caso especial de movimento com velocidade zero
Mecânica dos Fluidos
Escopo da Mecânica dos Fluidos
INTRODUÇÃO
Aplicações:
• Projetos de canal, diques, represas, bombas, compressores,
tubulações e dutos;
• Aerodinâmica de automóveis e aviões;
• Diferentes modelos de medidores de vazão e pressão
Novas tecnologias
• Meio ambiente: Energia eólica e das mares;
• Biomecânica: Válvulas para o coração, fígado, etc.
• Esporte: Vestimentas e equipamentos.
Mecânica dos Fluidos
O que é um fluido?
INTRODUÇÃO
Mecânica dos Fluidos
O que é um fluido?
INTRODUÇÃO
É uma substância que se deforma continuamente
sob aplicação de uma tensão de cisalhamento.
Mecânica dos Fluidos
O que é um fluido?
INTRODUÇÃO
É uma substância que se deforma continuamente
sob aplicação de uma tensão de cisalhamento
(líquidos e gases).
Mecânica dos Fluidos
O que é um fluido?
INTRODUÇÃO
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Condição de não-escorregamento
Um fluido em contato direto com um sólido “gruda” na superfície e não
há escorregamento.
A propriedade responsável por esta condição e pelo desenvolvimento
da camada limite (perfil de velocidade) é a viscosidade.
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Classificação dos escoamentos dos fluidos:
• Viscoso e não viscoso;
• Compressível e incompressível;
• Laminar e Turbulento
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Classificação dos escoamentos dos fluidos:
• Viscoso e não viscoso;
• Compressível e incompressível;
• Laminar e Turbulento
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Classificação dos escoamentos dos fluidos:
• Viscoso e não viscoso;
• Compressível e incompressível;
• Laminar e Turbulento;
• Natural (não forçado) e forçado;
• Estacionário e não estacionário;
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Classificação dos escoamentos dos fluidos:
• Viscoso e não viscoso;
• Compressível e incompressível;
• Laminar e Turbulento;
• Natural (não forçado) e forçado;
• Estacionário e não estacionário;
Mecânica dos Fluidos
Propriedade dos Fluidos
INTRODUÇÃO
• Classificação dos escoamentos dos fluidos:
• Viscoso e não viscoso;
• Compressível e incompressível;
• Laminar e Turbulento;
• Natural (não forçado) e forçado;
• Estacionário e não estacionário;
• Uni, bi e tridimensionais.
Mecânica dos Fluidos
Equações Básicas
INTRODUÇÃO
• A conservação de 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.
Mecânica dos Fluidos
Equações Básicas
INTRODUÇÃO
• Exemplo: Lei dos Gases Perfeitos
Equação do Gás Ideal - ܸܲ = ܴ݊ܶ → ܲ = ߩܴܶ
ܲ → ܲݎ݁ݏݏã݋ ܾܽݏ݋݈ݑݐܽ
ܶ → ܶ݁݉݌݁ݎܽݐݑݎܽ ܣܾݏ݋݈ݑݐܽ
ߩ → ܯܽݏݏܽ ݁ݏ݌݁ܿí݂݅ܿܽ 
ܴ → ܿ݋݊ݏݐܽ݊ݐ݁ ݑ݊݅ݒ݁ݎݏ݈ܽ ݀݋ݏ ݃ܽݏ݁ݏ
Mecânica dos Fluidos
Equações Básicas
INTRODUÇÃO
• Exercício: Um tanque de ar comprimido apresenta volume
igual a 2,38.10-2 m3. Determine a massa específica e o
peso do ar contido no tanque quando a pressão relativa
do ar for igual a 340 kPa. Admita que a temperatura do ar
no tanque é igual a 21 °C e que a pressão atmosférica vale
101,3 kPa (abs).
ܴ = 2,869. 10ଶ ܬ
݇݃.ܭ
Mecânica dos Fluidos
Equações Básicas
INTRODUÇÃO
Mecânica dos Fluidos
Equações Básicas
INTRODUÇÃO
• Um tanque fechado apresenta um volume igual a 0,057 m³ e
contém 0,136 kg de um gás. Um manômetro (pressão relativa)
indica que a pressão no tanque é 82,7 kPa quando a
temperatura do gás é igual a 27 °C. Este tanque contém
oxigênio ou hélio? Explique como você chegou a sua resposta.
Patm = 101,3 kPa