Fenômenos de Transportes: Fluidos e Viscosidade

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Curso de Engenharia Química
Fenômenos de Transportes
AULA 02 - FLUÍDOS
Profª. Ma. Bruna Tarciana Cavalcante Bezerra
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
O que é um Fluído?
FLUIDO
 Substância que se deforma continuamente sob ação de uma força tangencial, não
importando quão pequena ela possa ser.
 Os fluidos compreendem as fases líquida e gasosa das formas físicas da matéria.
Observação: A diferença entre um fluido e um sólido é que apesar de o corpo sólido deforma-
se quando uma tensão de cisalhamento lhe é aplicada, essa deformação não é contínua.
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Fluído como um Contínuo
HIPÓTESE DO CONTÍNUO
“Admite-se um fluído como um meio contínuo.”
A partir dessa hipótese presume-se que:
 Cada ponto do espaço corresponde a um ponto do fluído;
 Não existem vazios no interior do fluído;
 Despreza-se a mobilidade das moléculas e os espaços intermoleculares.
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Tensão de Cisalhamento 
TENSÃO DE CISALHAMENTO
Observação:
 Análise dimensional
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Princípio da Aderência
PRINCÍPIO DA ADERÊNCIA
“As partículas fluídas em contato com uma superfície sólida têm a velocidade da
superfície que se encontram em contato.”
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Gradiente de Velocidade
GRADIENTE DE VELOCIDADE
“Representa o estudo da variação de velocidade no meio fluído em relação à direção
dessa variação.”
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Lei de Newton da Viscosidade
“A tensão de cisalhamento é diretamente proporcional ao gradiente de velocidade.”
 Escoamento de camadas de fluído sobrepostas;
 Existência de uma tensão cisalhante no interior
do fluido.
LEI DE NEWTON DA VISCOSIDADE
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Viscosidade Absoluta ou Dinâmica
VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINÂMICA
 A constante de proporcionalidade da lei de Newton da viscosidade é denominada de
viscosidade dinâmica;
 Propriedade do fluido de resistência ao movimento;
 Fluidos Newtonianos: São fluídos que obedecem a lei de Newton da viscosidade.
LEI DE NEWTON DA VISCOSIDADE
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Cálculo do Gradiente de Velocidade 
CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE
 Diagrama Parabólico de Velocidade
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Cálculo do Gradiente de Velocidade 
CÁLCULO DO GRADIENTE DE VELOCIDADE
 Diagrama Linear de Velocidade
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Viscosidade Cinemática
VISCOSIDADE CINEMÁTICA
 É definida como sendo a relação entre viscosidade dinâmica e massa específica do
fluído, ambas consideradas à mesma pressão e temperatura.
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Exercícios de Fixação
QUESTÃO 1
A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m²/s e seu peso específico relativo é 0,85.
Determine sua viscosidade dinâmica.
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Exercícios de Fixação
QUESTÃO 2
O peso de 3 dm³ de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10-5 m²/s. Sendo
g = 10 m/s², qual a viscosidade dinâmica dessa substância?
FENÔMENOS DE TRANSPORTES
Exercícios de Fixação
QUESTÃO 3
São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior move-se
com velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for
preenchido com óleo (v = 0,1 cm²/s e ρ = 830 kg/m³), qual a tensão de cisalhamento de
agirá no óleo?