1.1.2 Propriedades dos fluidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS 
ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
SETOR DE ENGENHARIA RURAL 
 
Prof. Adão Wagner Pêgo Evangelista 
 
1.1.2 PROPRIEDADES FUNDAMENTAIS DOS FLUIDOS 
 
 
A) – MASSA ESPECÍFICA () OU DENSIDADE ABSOLUTA (). 
 
- É o quociente entre a Massa do fluido e o Volume que contém essa massa. 
 
 
 
 
onde: = massa específica 
m = massa do fluido 
V = volume correspondente do fluido 
 
 
 
 
 
 
 
Exemplos: 
 
a) massa específica da Água (4C) 

= 1 g/cm3 (Sistema C.G.S.) 
= 1000 kg/m3 (Sistema Internacional – S.I.) 
= 101,94 UTM/m3 ou kgf s2/m4 (Sistema Técnico) 
 
 
 
b) massa específica do Mercúrio (Hg) 

= 13.595,1 kg/m3 ( Sistema Internacional – S.I.) 
= 1.385,84 UTM / m3 ou kgf s2 / m4 (Sistema Técnico ) 
 
 
 
B) – PESO ESPECÍFICO( ) 
 
- É o quociente entre o PESO de um dado fluido e o VOLUME que o contém. 
 
 
 
 
 
onde: = peso específico 
W = peso do fluido 
V = volume correspondente do fluido 
 
 
SISTEMA: UNIDADE: 
 
 
 
 
Exemplos: 
 
a) peso específico da Água ( 4C ): 

= 9.806,65 N/m3 ( Sistema Internacional – S.I. ) 
= 1.000 kgf/m3 ( Sistema Técnico ) 
 
 
b) peso específico do Mercúrio (Hg): 

= 133.368 N / m3 (Sistema Internacional – SI) 
= 13.595,1 kgf / m3 ( Sistema Técnico ) 
 
 
OBSERVAÇÃO: 
 
 
C) – DENSIDADE RELATIVA OU DENSIDADE(): 
 
 
- É a relação entre a Massa específica () de uma substância e a Massa específica (1) 
de outra substância, tomada como referência:



onde: 

= Densidade (adimensional). 
= Massa específica do fluido em estudo. 
1 = Massa específica do fluido tomado como referência. 
 
 
- Adota-se a mesma unidade para e 1 
 
Portanto, é um número ( desprovido de unidade). 
 
- A referência adotada para os líquidos é a ÁGUA a 4C: 

1 = 1.000 kg / m3 ( Sistema Internacional – S.I. ) 
1 = 101,94 UTM / m3 ou kgf s2 / m4 ( Sistema Técnico g= 9,81 m/s2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
D) – V I S C O S I D A D E (ATRITO INTERNO): 
 
- É a propriedade dos fluidos responsável pela resistência ao deslocamento 
(deformação). 
Exemplo: Óleo lubrificante escoa mais lentamente que a água ou álcool. 
 
IMPLICAÇÃO: 
 
- Em conseqüência da viscosidade, o escoamento de fluidos dentro das 
canalizações somente se verifica com “ PERDA “ de energia, perda essa designada por “ 
PERDA DE CARGA” (Figura -1) 
 
 
COEFICIENTE DE VISCOSIDADE DINÂMICA ( ) 
 
 
 
 
 
COEFICIENTE DE VISCOSIDADE CINEMÁTICO ( ) 

 
 
SISTEMA: UNIDADE: 
 
 
 
 
- A viscosidade é medida pelo equipamento denominado VISCOSÍMETRO. 
 
E) – C O E S Ã O: 
 
- É uma pequena força de atração entre as moléculas do próprio líquido (atração 
eletroquímica). 
 
- A formação da gota d’água é devida à coesão. 
 
- Essa propriedade é que permite às moléculas fluídas resistirem a pequenos esforços de 
tensão. 
 
 
F) – A D E S Ã O: 
 
Adesão é a atração entre moléculas diferentes. Quando um líquido está em 
contato com um sólido, a atração exercida pelas moléculas do sólido pode ser maior que 
a atração existente entre as moléculas do próprio líquido (coesão). 
 
 
G) – T E N S Ã O S U P E R F I C I A L (s) e C A P I L A R I D A D E: 
 
- Na superfície de contato entre dois fluidos não micíveis (fluidos que não se misturam, 
como por exemplo: água e ar), forma-se uma película elástica capaz de resistir a 
pequenos esforços. A tensão superficial é a força de coesão necessária para formar a 
película. 
 
DIMENSÃO: F / L UNIDADE: 
sistema técnico: kgf/m 
S.I.: N / m 
 
Exemplo: a) Ar e água a 20C: 
s = 0,0074 kgf/m 
 
 
b) Ar e Mercúrio 
s = 0,055 kgf/m 
 
 
- As propriedades de adesão, coesão e tensão superficial são responsáveis pelo 
fenômeno da CAPILARIDADE, que .é a elevação (ou depressão) de um líquido dentro 
de um tubo de pequeno diâmetro. 
 
- A elevação ou depressão capilar é inversamente proporcional ao diâmetro do tubo. 
 
- Por isto, quando se deseja medir cargas piezométricas (pressão) deve-se utilizar tubos 
de diâmetro superior a 1,0 cm para que sejam desprezíveis os efeitos de 
capilaridade. 
 
H) – C O M P R E S S I B I L I D A D E: 
 
- Para efeitos práticos, os líquidos são considerados INCOMPRESSÍVEIS. 
 
Exemplo: Volume de 100 litros => Aplicar P = 7 kgf/cm2 
=> Redução no volume de 0,33 litros (volume desprezível). 
 
I) – S O L U B I L I D A D E D O S G A S E S: 
 
- Os líquidos podem dissolver os gases. A água dissolve o ar em proporções diferentes 
entre o O2 e N. 
 
-Implicação: Pode ser a causa do desprendimento de ar e aparecimento de bolhas de ar 
nos pontos altos das tubulações. 
J) – PRESSÃO de VAPOR ou TENSÃO de VAPOR (hv ou Pv) 
 
- Pressão de vapor ou tensão de vapor corresponde ao valor da pressão na qual o líquido 
passa da fase líquida para a gasosa. Na superfície de um líquido há uma troca constante 
de moléculas que escapam para a atmosfera (evaporação) e outras que penetram no 
líquido (condensação). Visto que este processo depende da atividade molecular e que 
esta depende da temperatura e da pressão, a pressão de vapor do líquido também 
depende destes, crescendo o seu valor com o aumento da pressão e da temperatura 
(Tabela 1). 
 
- Quando a pressão externa, na superfície do líquido, se iguala à pressão de vapor, este 
se evapora. Se o processo no qual isto ocorre é devido ao aumento da temperatura do 
líquido, permanecendo a pressão externa constante, o processo é denominado de 
EVAPORAÇÃO. Caso isto se dê pela mudança da pressão local enquanto a temperatura 
permanece constante, o fenômeno é conhecido por CAVITAÇÃO. Este fenômeno ocorre, 
normalmente, em escoamentos sujeitos às baixas pressões, próximos à mudança de fase 
do estado líquido para o gasoso e constitui um grande problema em válvulas e sucção de 
bombas. 
 
 
Implicações: 
a) - A temperatura de ebulição da água muda com a altitude (pressão atmosferica). Por 
exemplo, a água entra em ebulição à temperatura de 100 ºC quando a pressão é 1,0332 
kgf/cm2 (1atm), ou seja, ao nível do mar, mas também pode ferver a temperaturas mais 
baixas se a pressão também for menor (ou seja, em locais mais altos). 
 
 
b) - A máxima altura possível de sução da bomba é limitada pela pressão de vapor do 
líquído. As tubulações de sucção nas bombas que não trabalham afogadas, como as 
usadas na maioria dos projetos de irrigação, trabalham com pressão inferior à pressão 
atmosférica. Se na entrada da bomba houver pressão inferior à pressão de vapor da 
água, haverá formação de bolhas de vapor, podendo até interromper a circulação da água 
ou formar muitas bolhas menores, que, ao atingirem as regiões de pressão positivas, 
ocasionam implosões, causando ruídos (martelamento) e vibrações no sistema. Tal 
fenômeno denomina-se CAVITAÇÃO e provoca a “corrosão” das paredes da carcaça da 
bomba e das palhetas do rotor, bem como reduz a sua eficiência. 
- Na prática, recomendam-se os seguintes valores máximos para a altura de sucção: 6,5 
m ao nível do mar, 5,5 m para a altitude de 1.500 m e 4,5 m para a altitude de 3.000 m, 
contudo, quanto menor for a altura de sucção, melhor será o desempenho da bomba. 
 
c) – A medida da tensão de água no solo, realizada com o auxílio de tensiômetros de 
cápsula porosa preenchidos com água, é limitada pela tensão de vapor (a leitura máxima 
do tensiômetro é de 70kPa). 8 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA – 1 PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA DOCE, À PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
(g=9,80665 m/s2) 
 
 
 
 
NOS CÁLCULOS HABITUAIS DE HIDRÁULICA, NO SISTEMA INTERNACIONAL DE 
UNIDADES, QUANDO A TEMPERATURA NÃO É ESPECIFICADA, UTILIZA-SE : 
 
 
 = 1.000 kg/m3 
g = 9.810 N/m3 
 = 1,003 x 10-6 m2/s