DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DE SÓLIDOS E FLUIDOS PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

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CENTRO UNIVERSITÁRIO ADVENTISTA DE SÃO PAULO
CAMPUS ENGENHEIRO COELHO
Curso DE ENGENHARIA CIVIL
 
 
 
 
NÚCLEO DE TECNOLOGIA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA 
LABORATÓRIO DE SANEAMENTO E HIDRÁULICA 
 
ELIAS ROCHA
GABRIEL BRABO
GEOVANA ALBUQUERQUE
LIZZIE NEGRETT 
 
 
 
“Determinação da massa específica de sólidos e fluidos” PROPRIEDADES DOS FLUIDOS 
 
 
PROF. PAULO VAZ 
TÉC. PAULO STEHLING 
 
 
 
ENGENHEIRO COELHO 
2018 
ELIAS ROCHA
GABRIEL BRABO
GEOVANA ALBUQUERQUE
LIZZIE NEGRETT 
“Determinação da massa específica de sólidos e fluidos” PROPRIEDADES DOS FLUIDOS 
Relatório de atividades práticas do Laboratório de Hidráulica do Centro Universitário Adventista de São Paulo do curso de Engenharia Civil, sob orientação do prof. Paulo Vaz e do Prof. Paulo Stehling técnico de laboratório.
ENGENHEIRO COELHO 
2018
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
3 
A experiência realizada teve o intuito de determinar a massa específica, peso específico e a densidade relativa, ou simplesmente densidade de determinadas substâncias. Muitas vezes, confunde-se densidade com massa específica, talvez por serem semelhantes quanto ao âmbito da fórmula, mas estas diferem justamente pelo fato de a densidade ser adimensional enquanto que a massa específica possui uma determinada unidade. Isto ocorre porque a massa específica é calculada a partir de dados experimentais de uma substância, enquanto que a densidade é calculada a partir de uma substância, a qual é tomada como referência para se calcular a densidade de outras substâncias. 
OBJETIVO
O experimento realizado teve como intuito, trazer o conhecimento prático de como determinar a massa específica, peso específico e densidade dos líquidos e sólidos usando métodos e cálculos aprendidos em aula.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
A massa específica de uma mistura homogênea é a razão entre sua massa m e o volume v ocupado por esta massa. Desta forma, pode-se dizer que a massa específica mede o grau de concentração de uma massa em determinado volume. Assim, tem-se: 
Equação 1
Sendo: 
 = Massa específica da substância; 
m = Massa da substância; 
V = Volume ocupado pela substância. 
	No Sistema Internacional de Unidades, SI, a unidade de massa específica é o kg/m3, porém é bastante comum esta propriedade ser expressa em g/cm3. A relação entre estas unidades é: 
1 g/cm3 = 103 kg/m3
Peso específico é a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado, seu valor pode ser obtido pela aplicação da equação a seguir:
Equação 2
Como o peso é definido pelo princípio fundamental da dinâmica (2a Lei de
Newton), a equação pode ser reescrita do seguinte modo:
A partir da análise das equações é possível verificar que existe uma relação entre a massa específica de um fluido e o seu peso específico, e assim, pode-se escrever que:
Equação 3
Sendo: 
 = Peso específico da substância, peso específico em N/m³.
W = Peso da substância, o peso é dado em N,
V = Volume ocupado pela substância. 
g = Gravidade aceleração da gravidade em m/s²
 
A densidade relativa do sólido fluido é calculada pela Equação 4:
	
	
Equação 4
	
 Sendo: 
 = Densidade relativa da substância;
 Massa específica da substância;
 = Massa especifica da água à temperatura ambiente. 
MATERIAIS E MÉTODOS
. Equipamentos 
Para a realização da determinação experimental de sólidos e fluidos serão utilizadas balança de precisão (Figura 1), caixas de acrílico padronizadas com arestas de 10cm (Figura 2) e escalímetro. 
Para o preenchimento das caixas usou-se três tipos distintos de substâncias sendo elas: polvilho, álcool e detergente.
 
Figura 1 (Balança)
Figura 2 (Caixas de acrílico e escalímetro)
 4.2. Materiais 
Figura 3 (Polvilho) imagem ilustrativa
Figura 4 (Álcool) imagem ilustrativa
Figura 5 (detergente) imagem ilustrativa
 4.3. Procedimentos 
Antes de começarmos qualquer medida, higienizamos todos os equipamentos utilizados para que impurezas e outras substâncias não atrapalhassem em nossos cálculos, assim diminuímos a possibilidade de um erro de precisão.
No início do procedimento, foi determinado as dimensões internas da caixa de acrílico, sendo suas arestas de 10 cm.
Em seguida, “zerou-se” a balança para determinar a massa da caixa de acrílico vazia.
Tabela 1 
	Massa 1 (M1) g
	Massa 2 (M2) g
	Massa 3 (M3) g
	Massa Média g
	m (g) 
	190 
	210
	200
	200 
	 
 
A caixa de acrílico foi preenchida completamente pelos seus respectivos componentes, eliminando-se os vazios existentes. 
M1 = Polvilho
M2 = Álcool
M3 = Detergente
Após o preenchimento, foram pesadas as caixas com suas respectivas substâncias.
Tabela 2 
	Massa 1 (M1) g
	Massa 2 (M2) g
	Massa 3 (M3) g
	Massa Média g
	m (g) 
	750 
	1080 
	1210
	1010
	 
 
A temperatura ambiente adotada no laboratório no momento das medições foi de 25ºC.
4.4. Cálculos 
Com os valores médios das massas determinadas, subtraia do valor da massa da caixa + substância o valor da massa da caixa, utilizando a equação: 
Após determinar a massa da substância e já conhecendo o volume que ela ocupa, foi determinada a massa especifica utilizando a Equação 1. Para cada uma das substâncias foi calculada também seu peso específico e sua densidade relativa. 
O peso específico também pode ser determinado pela Equação 3: 
	
	
	Equação 3
Sendo:
 = Peso específico da substância;
 = Massa especifica da substância;
 = Aceleração da gravidade. 
A densidade relativa do sólido fluido é calculada pela abaixo:
	
	
	Equação 4
 Sendo: 
 = Densidade relativa da substância;
 Massa específica da substância;
 = Massa especifica da água à temperatura ambiente. 
A massa específica da água deve ser obtida a partir de dados disponíveis na literatura, em função da temperatura. 
 
RESULTADOS 
As caixas foram enumeradas de acordo com a figura 2, sendo preenchidas a primeira de polvilho, segunda de álcool e a terceira de detergente. Após esse processo foram calculados os resultados de massa específica, peso específico e densidade relativa com base nas propriedades básicas dos fluídos como segue abaixo:
Polvilho
	
	Massa Específica 
	Peso Específico 
	Densidade Relativa
	SI
	
	
	
	CGS
	
	
	
	MK*S
	 
	
	
 
Álcool
	
	Massa Específica 
	Peso Específico 
	Densidade Relativa
	SI
	
	
	
	CGS
	
	
	
	MK*S
	 
	
	
 
Detergente
	
	Massa Específica 
	Peso Específico 
	Densidade Relativa
	SI
	
	
	
	CGS
	
	
	
	MK*S
	 
	
	
CONCLUSÃO 
Com a realização do experimento, tivemos a oportunidade de ter um contato mais direto com equipamentos, como balança de precisão. Aprendemos também as regras básicas de manuseio e comportamento adequado em um ambiente de laboratório.
Conseguimos aplicas os cálculos aprendidos em aula, de forma prática e objetiva para tirarmos as devidas conclusões, e chegamos em resultados precisos e fundamentais para identificar as substâncias.
6. Referências 
BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson, 2005. 410 p.
WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 4. ed. Rio de janeiro: McGraw-Hill, c1999. 570 p.
POTTER, Merle C.; WIGGERT, D. C.; HONDZO, Midhat. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. 688 p.
FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T. Introdução à mecânica dos fluidos. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e Científicos, c1998. 662 p.
MIRANDA J. RODRIGUES, Luiz Eduardo. Definição de mecânica dos fluidos, Sistema de Unidades. São Paulo: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia, 2010. 32 p. Disponível em: <http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/mef.pdf>. Acesso em: 11 set. 2018.