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BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA 8: Mecânica dos Fluidos - Hidrodinâmica Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos Fluidos Incompressíveis densidade não se altera! Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos A1 A2 v1 v2 Vazão: velocidade x área da seção v1.A1 = v2.A2 Se a densidade é constante, a vazão se conserva! Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos g H1 H2 v1 v2 A2 A1 Conservação da Energia Mecânica! Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos Problema de Torricelli P g Δh ΔP = ρ.Δh.g (ρv²)/2 Def. Energia Potencial num volume Def. Energia Cinética num volume v = ? [ρ.Δh.g]i = [(ρv²)/2]f hgv escape 2)( Conservação da Energia Mecânica vescape depende da altura da água no reservatório! Teorema de Torricelli Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos hgv escape 2)( Teorema de Torricelli Aplicação fundamental: permite controlar usinas hidrelétricas! g Δh Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos Compressíveis Fluidos Compressíveis densidade pode se alterar! Gases: ρ ≠ constante P T V P V = n R T Lei de Clapeyron Lei dos Gases Ideais Número de mols Temperatura (unidade: kelvin - K) http://wikigeo.pbworks.com/f/1336055226/The%20Gar ratt%20Locomotive.jpg http://image.motortrend.com/f/43053558+w1500+ar1+ st0/1988-Lamborghini-Countach-5000QV-engine.jpg n = N / N0 e R / N0 = kB P V = N kB T Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos Compressíveis Da Lei dos Gases Ideias e da Conservação da Quantidade de Movimento Pressão força exercida pelas partículas de um gás nas paredes do recipiente Calor Máquinas a Vapor. http://3.bp.blogspot.com/- sEbWiF3wj_k/T239wmbmWBI/AAAAAAAAAAM/Dm3LMqBBKQI/s1600/james.jpg 2 Tk E Bcinética Mecânica dos Fluidos 2 Fluidos Compressíveis http://static.hsw.com.br/gif/motores-a-vapor-legendas.gif http://www.areambiente.com.br/como-funciona-o-ar-condicionado/ Esta é uma prática que permite aos alunos observarem na prática os efeitos da vazão e da energia mecânica sem elaboração profunda, e pode ser feita em grupos ou apenas como demonstração pelo tutor. Uma garrafa PET de 2 L (uma das bem cilíndricas, com lateral reta) deve ser furada em três alturas diferentes (cerca 4 dedos uma da outra), e os furos devem ser aproximadamente iguais (prefira um prego, ou uma agulha bem grossa para furar a PET). Tape os buracos com fita adesiva para poder encher a garrafa com água. Com a garrafa cheia, use o prego para furar a fita adesiva no local previamente perfurado. Faça isso rapidamente e com a garrafa deitada, e coloque-a de pé. O tutor deve aproveitar a oportunidade para enfatizar os princípios físicos observados. Com tempo, também é possível estimar sem muita precisão a velocidade, com medidas das áreas e alturas. A observação permitirá aos alunos verificar como as velocidades diferem com a altura. Se uma ventoinha de cooler de computador estiver disponível, é possível demonstrar de modo prático Como a velocidade da água gira mais rápido ou devagar a ventoinha, ilustrando o princípio do funcionamento de uma turbina de hidrelétrica. De qualquer forma, essa comparação deve ser feita e trabalhada pelo tutor. Mecânica dos Fluidos 2 Atividade – Observando o problema de Torricelli
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