Buscar

DEFINIÇÕES PROPRIEDADES DE LÍQUIDOS CONVERSÃO DE UNIDADES

Prévia do material em texto

Definições, 
propriedades de 
líquidos e conversão 
de unidades
Prof. André Luis Sarmento
Conteúdo
•Definição de um fluido
•Pressões atmosférica e de vapor
•Calores específico e latente
•Massa específica (densidade)
•Peso específico
•Exercícios
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Definição de um fluido
Definição de um fluido
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
•Fluido é uma substância sem forma própria e 
assume o formato do recipiente que o contém.
Definição de um fluido
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Sólido
•Quando aplica-se uma força tangencial 
constante em um sólido, ele sofre uma 
deformação angular até uma nova posição de 
equilíbrio estático.
Definição de um fluido
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Fluido
•Quando aplica-se uma força tangencial 
constante em um fluido, ele se deforma 
continuamente, sem encontrar uma nova 
posição de equilíbrio estático.
Pressões atmosférica e de 
vapor
Pressões atmosférica e de 
vapor
•No nível do mar e sob condições normais, a 
pressão atmosférica é aproximadamente 
igual a 1,014 × 105 N/m2, ou 1 bar.
•A unidade de pressão 1 N/m2 também é 
conhecida como 1 pascal.
•Na atmosfera, cada gás exerce uma pressão 
parcial independentemente de outros gases. 
•Essa pressão parcial exercida pelo vapor da 
água na atmosfera é denominada pressão de 
vapor.
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Pressões atmosférica e de 
vapor
Recipiente aberto Recipiente fechado
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Pressões atmosférica e de 
vapor
•Pressão de vapor é a pressão que um vapor 
possui quando está em equilíbrio com sua 
fase líquida.
•Quanto maior a pressão de vapor, mais 
volátil será o líquido.
•A pressão de vapor é diretamente 
proporcional à temperatura do sistema 
em equilíbrio.
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Pressões atmosférica e de 
vapor
Pressão de vapor da água em função 
da temperatura
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calores específico e 
latente
Calores específico e latente
•A quantidade de 
calor necessário para 
apenas variar a 
temperatura da 
água é chamada de 
calor sensível.
•Os valores ao lado 
podem variar 
ligeiramente em 
razão da pureza da 
água.
Fase Calor sensível[cal/(g. °C)]
Gelo 0,465
Líquido 1
Vapor 0,432 (P constante)0,322 (V constante)
Calor específico (sensível)
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calores específico e latente
•Dependendo do conteúdo de energia, a água 
pode apresentar-se em estado sólido, 
líquido ou gasoso.
•As três formas distintas da água são 
denominadas fases.
•Para fazer a água passar de uma fase à 
outra, é preciso que haja a adição ou 
subtração de energia da água. 
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calores específico e latente
• A quantidade de calor necessário para alterar a 
fase da água é conhecida como calor latente. 
Essa quantidade de energia pode estar na forma 
de calor ou pressão.
• Para derreter 1 g de gelo, alterando a água da 
fase sólida para a líquida, é necessário um calor 
latente (calor de fusão) de 79,7 cal. 
• Para congelar a água, é necessário que a mesma 
quantidade de energia térmica seja retirada de 
cada grama de água, de modo a reverter o 
processo. 
• A evaporação, que é a mudança da água em 
estado líquido para o estado gasoso, requer um 
calor latente (calor de evaporação) de 597 cal/g.
Calor latente
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calores específico e latente
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calor latente
• A quantidade de calor necessário para alterar a 
fase da água é conhecida como calor latente. 
Essa quantidade de energia pode estar na forma 
de calor ou pressão.
• Para fundir o gelo ou vaporizar a água é 
necessária adição de energia em cada grama de 
matéria.
Substância Calor de fusão (cal/g) Calor de vaporização(cal/g)
água 79,7 597
Calores específico e latente
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Calor latente
• A quantidade de calor necessário para alterar a 
fase da água é conhecida como calor latente. 
Essa quantidade de energia pode estar na forma 
de calor ou pressão.
• Para congelar a água, é necessário que a 
mesma quantidade de energia térmica seja 
retirada de cada grama de água, de modo a 
reverter o processo.
Substância Calor de solidificação(cal/g)
Calor de liquefação
(cal/g)
água 79,7 597
Massa específica 
(densidade)
Massa específica (densidade)
• A massa específica (r) 
é a relação entre a 
massa (m) de um 
determinado material 
e o seu volume (V).
• No Sistema 
Internacional, as 
unidades serão kg/m3.
• A água alcança a 
densidade máxima de 
4°C e torna-se menos 
densa quando 
resfriada ou aquecida.
! = #$
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Massa específica (densidade)
Tabela da variação da densidade da 
água com a temperatura
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Massa específica (densidade)
Gráfico da variação da densidade da 
água com a temperatura
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Massa específica (densidade)
•Densidade relativa (!∗) é a densidade de uma 
substância (!) em relação a densidade de 
alguma substância padrão.
•Em geral, utiliza-se a água a 4 ºC como 
substância padrão (!#$%= 1.000 kg/m3)
•É adimensional. !∗ = !!#$%
Densidade relativa (r*)
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Massa específica (densidade)
•A densidade relativa de um óleo é igual a 
0,83. Qual será a sua massa específica?
Resp: 830 kg/m3
Exercício
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Peso específico
Peso específico
• O peso específica (g) é a 
relação entre a massa 
(G) de um determinado 
material e o seu volume 
(V).
• No Sistema 
Internacional, as 
unidades serão N/m3.
• O peso específico (g) pode 
ser determinado pelo 
produto entre a 
densidade (r) e a 
aceleração gravitacional 
(g).
! = #$
! = %&
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Peso específico
Tabela da variação do peso específico 
da água com a temperatura
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Peso específico
Exemplo 1.1 – Um aquário armazena 0,5 m3
de água. O peso do aquário é 5.090 N quando 
cheio e 200 N quando vazio. Determine a 
temperatura da água.
Resp.: 25 ºC
Exercício - Houghtalen
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2
Exercícios
Exercícios
•HOUGHTALEN, R. J.; HWANG, N. H. C.; 
AKAN, A. O. Engenharia hidráulica. 4ª ed. 
São Paulo, SP: Pearson Prentice Hall, 2012.
•1.3.1 – 1.3.4
Hidráulica Prof. André Sarmento Aula 2

Continue navegando