AULA 2 (3ha) INTRODUÇÃO A MECANICA DOS FLUIDOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANA
SETOR DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARAIA MECÂNICA
Disciplina: TMEC- 024 MECÂNICA DOS FLUIDOS
AULA 2/30
Prof.: Leandro Novak 
leandro.novak@ufpr.br
1. OBJETIVO
 Introdução a mecânica dos fluidos - CONCEITOS, PROPRIEDADES DOS FLUIDOS E DO ESCOAMENTO.
2. RESUMO DA TEORIA:
Massa especifica:
	
	Eq. 2.1
ρ (massa especifica); m (massa); V(volume).
P.E.: massa especifica da água = 1000 kg/m3
Peso especifica:
	
	Eq. 2.2
w (peso específico); g (gravidade).
 Volume especifico:
	
	Eq. 2.3
Gravidade específica:
	Para líquido 
	Eq. 2.4_a
	Para gás 
	Eq. 2.4_b
Viscosidade:
	
	Eq. 2.5
	
	Eq. 2.6
τ (tensão de cisalhamento); y (distância); u(velocidade em x); µ(viscosidade dinâmica ou simplesmente viscosidade - SI [ Ns/m2 ou Pa.s] CGS - Poise [P] ou centipoise [cP]; fator de conversão: 100[cP]=[P]). 
	
	
Fig. 2.1 - (a) variação de velocidade; (b) tipos de fluidos
Variação da viscosidade com a temperatura:
Para líquidos:
	
	Eq. 2.7
usar as viscosidades em poise. µ0 é a viscosidade do líquido a zero graus Celsius. α e β são constantes para o líquido. Para a água: µ0=1,79x10-3 poise. α = 0,03368 e β=0,000221
Para gás:
	
	Eq. 2.8
usar as viscosidades em poise. µ0 é a viscosidade do líquido a zero graus Celsius. α e β são constantes para o líquido. Para a água: µ0=0,000017 poise. α = 0,000000056 e β=0,1189x10-9
Viscosidade cinemática:
	
	Eq. 2.9
no SI [m2/s] CGS - Stokes [S ou St]
fator de conversão: 1 stokes(St) = 100 centistokes (cSt) = 1 cm²/s = 0.0001 m²/s
3. Exercícios:
a) Calcular o peso especifico, a massa especifica e a gravidade especifica de um litro de um líquido com peso igual a 7N.
R.: w=7000N/m3; ρ=713,5kg/m3; S=0,7135
b) Duas placas planas paralelas, uma fixa e outra móvel com velocidade constante de 60cm/s, distanciadas 0,025 mm entre elas, requer uma fora de 2N por unidade de área (2N/m2) para manter a placa móvel em movimento. Determine a viscosidade do fluido entre as placas.
R.: 8,33x10-4 poise.
c) Calcular a viscosidade dinâmica de um óleo que é utilizado para lubrificação entre uma placa quadrada de 8,0 de lado. A inclinação do sistema é 30 graus como mostra a figura. O peso da placa quadrada é 300N e sua velocidade é de 0,3 m/s. O filme de óleo possui 1,5 mm. 
R.: 11,7 poise.
d) A viscosidade dinâmica de um óleo usado para lubrificar um eixo é 6 poise. O diâmetro doo eixo é 0,4m e possui uma rotação de 190 rpm. Calcule a forca perdida no rolamento considerando o comprimento de 90 mm A espessura da camada do filme é de 1,5mm.
R.: 716,48 W.
e) Videos para assistir:
https://www.youtube.com/watch?v=sYjghwPXeiM
https://www.youtube.com/watch?v=2u-0z8QZTac
f) Faça uma pesquisa na internet e desenvolva uma tabela com o tipo do óleo e a viscosidade cinemática -nas temperaturas de 40° e 100° 
0W-30; 5W-30; 10W-30; 15W-40 e 20W-50
use o site: https://www.texaco.com.br/negocios/lubrificantes/produtos/default.aspx