Fenômenos de Transporte - 2016 Estácio aula 6

Prévia do material em texto

Cap 3. Pressão e Estática dos Fluidos
página 75 a 132
3.1 Pressão
é a força normal exercida por um fluido por 
unidade de área
Pressão absoluta x pressão manométrica
pman = pabs − patm
pvac = patm − pabs
pabs = p0 + ρgz γ s = ρ.g
Δp = p2 − p1 = ρgΔz
Fluidos com densidade variando com a altitude => 
a pressão diminui a medida que z aumenta. 
dp
dz = −ρg
Lei de Stevin
A pressão em todos os pontos de um plano 
horizontal para determinado fluido é a mesma
Lei de Pascal
A pressão aplicada 
em um fluido 
confinado aumenta 
a pressão em todo 
o fluido na mesma 
medida.
p1 = p2
F1
A1
= F2A2
F1
F2
= A1A2
V1 =V2
A1h1 = A2h2
A1
A2
= h2h1
W1 =W2
F1h1 = F2h2
F1
F2
= h2h1
3.2 Dispositivos de Medição de Pressão
Barômetro
Dispositivo utilizado para medir a pressão 
atmosférica.
pB = patm
pC = 0
patm = ρgh
Exemplo
A água em um lago localizado em uma região 
montanhosa apresenta temperatura média igual a 10 
oC e a profundidade máxima do lago é 40 m. Se a 
pressão barométrica local é 0,797 x 105 Pa, determine 
a pressão absoluta na região mais profunda do lago.
Dado: peso específico da água a 10 oC = 9,804 x 103 
N/m3
Manômetro
dispositivo utilizado para medir de pequenas a 
moderadas diferenças de pressão.
uma extremidade 
aberta para a 
atmosfera e a outra 
conectada ao tanque
p2 = p1
p2 = patm + ρgh
São utilizados para medir queda de pressão entre 2 pontos 
específicos de uma seção de escoamento horizontal, devido a 
presença de algum dispositivo.
p1− p2 = ρ2 − ρ1( )gh
quando o fluido escoando é gás
ρ1<<<< ρ2
p1− p2 ≅ ρ2gh
Exemplo
Um manômetro é usado para medir a pressão em 
um tanque. O fluido usado tem uma densidade de 
850 kg/m3 e a altura da coluna do manômetro é de 
55 cm. Se a patm = 96 kPa, determine a pressão 
absoluta dentro do tanque.
Dados: g = 9,81 m/s2 e densidade da água = 1000 
kg/m3
3.3 Força de flutuação - Empuxo
Age sobre o corpo imerso em um fluido => tende a 
levantar o corpo.
é causada pelo aumento de pressão em um fluido com 
a profundidade.
força de flutuação sobre um corpo imerso em um fluido 
é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo e age 
para cima no centróide do volume deslocado.
FB = ρ f .g.Vfd
volume de 
fluido deslocado(m3)
densidade do fluido 
(kg/m3)
Força de flutuação (N)
gravidade (m/s2)
Vsubmerso
Vtotal
=
ρmédia_do_ corpo_ sumerso
ρ fluido
Um guincho é usado para abaixar pesos 
no mar (densidade = 1.025 kg/m3) para um 
projeto de construção submarina. 
Determine a tensão no cabo do guincho 
devido a um bloco de concreto retangular 
de 0,4m x 0,4m x 3 m (densidade = 2.300 
kg/m3) quando ele é:
a) suspenso no ar
b) completamento imerso na água
Exercícios - pág 112
3.7 3.8 3.12 3.13 3.14 3.15
3.18 3.19 3.21 3.24 3.25 3.26
3.28 3.30 3.32 3.35 3.37 3.38
3.101 3.102 3.103 3.104 3.106 3.108