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Prof. Juliano Zucato 4° Semestre Eng. Civil / Produção Aula 2 Conteúdo da Aula Revisão da Última Aula Conceitos e Definições Equações Básicas Exercícios Revisão Última Aula O Que Significa Mecânica dos Fluidos Fluido Aplicações Construção de pontes, edifícios, máquinas hidráulicas, aerodinâmica, bombas hidráulicas Sistema Internacional de Unidades Conceitos e Definições em Engenharia Tensão de Cisalhamento Propriedades Básicas dos Fluidos Massa específica, peso específico e massa específica relativa Definição Fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento (tangencial), não importando o quão pequena ela seja. Fluido é uma substância incapaz de suportar tensão de cisalhamento quando em repouso. Equações Básicas Análise de problemas: leis básicas que modelam um fluido 1 – Conservação de Massa 2 – Segunda Lei de Newton 3 – Princípio da Quantidade de Movimento Angular 4 – Primeira Lei da Termodinâmica 1 – Conservação de Massa Também conhecida como Lei de Lavoisier “Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma” "Numa reação química que ocorre num sistema fechado, a massa total antes da reação é igual à massa total após a reação". m(reagentes) = m (produtos) 2 – Segunda Lei de Newton A força resultante que atua sobre uma partícula é igual ao produto da massa da partícula pela sua aceleração ∑ܨ = ݉ . ܽ⃗ ∑ܨ = ݉ . ௗ ௗ௧ ∑ܨ = ݉ . ௗమௌ ௗ௧మ 3.1 – Quantidade de Movimento Linear O momento linear, ou quantidade de movimento (P), é uma grandeza vetorial que caracteriza o efeito dinâmico de um corpo de massa m, movimentado com uma velocidade v ܲ = ݉. ⃗ݒ Voltando na 2° Lei de Newton A força resultante em uma partícula é igual à taxa temporal de variação do seu momento linear ܲ em um sistema de referência inercial ⃗ܨ = ௗ ௗ௧ 3 – Quantidade de Movimento Angular ܨ = ݉ . ܽ⃗ 3 – Quantidade de Movimento Angular É a quantidade de movimento associado a um objeto que executa um movimento de rotação em torno de um ponto fixo (L) ܮ = ܲ . ⃗ݎ ܮ = ݉. ⃗ݒ . ⃗ݎ Para uma partícula ܮ = ݎ. ܮ = ݎ.݉.ܸ ܮ = ݎ.݉. ݒ. ݏ݁݊ߙ 4 – 1° Lei da Termodinâmica Termodinâmica: Ramo da física que estuda as relações entre calor, trabalho e energia térmica. Lei ZERO da Termodinâmica “Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, estarão em equilíbrio térmico entre si” ܳௗௗ + ܳௗ = 0 ∑ܳ௧ௗ = 0 Onde, Q: Quantidade de Calor Escalas de Temperatura Kevin e Fahrenheit ܶ = ܶ − 273,15 ிܶ = ଽ ହ⁄ ܶ + 32 Expansão Térmica Linear ∆ܮ = ܮ.ߙ.∆ܶ Onde, ߙ: coeficiente de expansão linear Volumétrica ∆ܸ = ܸ.ߚ.∆ܶ Onde, ߚ: coeficiente de expansão volumétrica e vale ߚ = 3.ߙ 4 – 1° Lei da Termodinâmica Calor (Q) Energia que é transferida entre um sistema e seu ambiente, devido a uma diferença de temperatura que existe entre eles. Energia Interna (U) É a troca de uma forma de energia entre um sistema e seu ambiente. Soma das energias cinéticas e potencial dos átomos, assim como suas interações. 4 – 1° Lei da Termodinâmica Absorção de Calor Capacidade Calorífica (C) É uma constante de proporcionalidade entre uma quantidade de calor e a variação de temperatura. ܳ = ܥ. ܶ − ܶ Constitui o corpo estudado e não a substância. Calor Específico (c) É uma capacidade calorífica por unidade de massa. ܳ = ݉. ܿ. ܶ − ܶ 4 – 1° Lei da Termodinâmica 4 – 1° Lei da Termodinâmica 1° Lei da Termodinâmica “A alteração da energia interna do sistema é igual à diferença entre o alteração do calor acumulado pelo sistema e da alteração do trabalho realizado” ∆ܷ = ܳ −ܹ Onde: ∆ܷ = Variação de Energia Interna ܳ = Quantidade de Calor ܹ = ܶݎܾ݈ܽܽℎ Exercícios Exercícios passados em sala de aula
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