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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ Departamento de Ciências Exatas e Tecnológicas Engenharia Química Semestre: 2017.2 Disciplina: CET984 – Físico Química II Docente: Miriam Sanae Tokumoto Discente: Ananda Pereira Santos – 201411191 ESCOAMENTO DE LÍQUIDOS Objetivos Calcular experimentalmente a gravidade através do escoamento de um fluido pela equação de Bernoulli e observar o comportamento deste escoamento, com relação a velocidade e altura da coluna de água. E os erros associados a isso. Introdução Um fluido ideal é incompressível; Diferença de pressão, tensões de cisalhamento; A trajetória de uma partícula individual durante o escoamento de um fluido denomina-se linha de escoamento ou linha de fluxo. Quando a configuração global do escoamento de fluxo não varia com o tempo, ele se chama de escoamento estacionário ou permanente. Introdução Princípio de conservação da energia mecânica ao escoamento de um fluido ideal leva à equação de Bernoulli Equação da continuidade; aplicações Figura 1: Vaporizadores e o principio de Bernoulli Fonte: apostila UFRJ, Bertulani, Carlos. Dinâmica dos fluidos Figura II: Tubo Venturi. Fonte: Wikipédia Video I: Asa de Avião. Fonte: eaulas.usp.br Uma bomba de ar faz com que o ar seja empurrado paralelamente ao extremo de um tubo que está imerso em um líquido. A pressão nesse ponto diminui, e a diferença de pressão com o outro extremo do tubo empurra o fluido para cima. O ar rápido também divide o fluido em pequenas gotas, que são empurradas para frente. É o mesmo principio da chaminé. O tubo venturi é utilizado para medições de vazão, e velocidade de fluidos, a partir de uma diferença de pressão criada pelo estreitamento do canal por onde passa o fluído. A asa de um avião é mais curva na parte de cima. Isto faz com que o ar passe mais rápido na parte de cima do que na de baixo. De acordo com a equação de Bernoulli, a pressão do ar em cima da asa será menor do que na parte de baixo, criando uma força de empuxo que sustenta o avião no ar. 5 O experimento Para calcular a vazão Metodologia Proveta de 1000mL Paquímetro Água com corante Resultados Gráfico 1: relação entre a altura da coluna de água pelo tempo de escoamento Gráfico II: relação entre o Ln da altura pelo Ln do tempo, modo de linearização dos dados Cálculos resultados Aceleração da gravidade relativa aosdados do gráfico 12,57m/s² Aceleração dagravidade teórica 9,81 m/s² Erro relativo a gravidade 28,2% Velocidade (h=0,28m) eg= 12,67 2,65 m/s Velocidade (h=0,28m) e g=9,81 2,34 m/s Erro relativoa velocidade* 13,2% Conclusão Observou-se uma diferença final de 0,05cm na medição e esse erro se propagou pelos cálculos tornando o erro experimental grande. Foi possível observar com clareza a relação entre a altura e a velocidade de escoamento, por meio da medição experimental do tempo. Referencias https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/371638/mod_resource/content/1/Auladocap15MecFluidos2%C2%AA%20parte%20Equa%C3%A7%C3%B5a%20de%20Bernoulli.pdf https://www.youtube.com/watch?v=IneyT4kRDAU http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/pub/Disciplinas/Fen%EF%BF%BDmenosDeTransporte/Bernoulii.pdf http://www.estgv.ipv.pt/paginaspessoais/jqomarcelo/OT/DEMad_OT_EquacaoBernoulli.pdf
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