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AULA 01 Docente: Tamyris Thaise C. de Souza e-mail: ttcsouza@outlook.com ESCOAMENTO NÃO VISCOSO E VISCOSO Um escoamento não-viscoso é aquele no qual os efeitos da viscosidade não influenciam significativamente no escoamento e são, portanto, desprezados. Pode ser também chamado de escoamento de fluido ideal ou perfeito. Um escoamento viscoso é aquele no qual os efeitos da viscosidade são importantes e não podem ser desprezados. Pode ser chamado também de escoamento de fluido real. Um escoamento incompressível existe se a massa específica de cada partícula de fluido permanece relativamente constante enquanto a partícula se move através do campo de escoamento: Escoamento permanente, ou estacionário: a velocidade e a pressão num determinado ponto não variam com o tempo. Escoamento não permanente: a velocidade e a pressão, em determinado ponto, são variantes com o tempo, variando também de um ponto a outro. Este tipo de escoamento é também chamado de "variável" ou "transitório", e a corrente é dita "instável". Escoamento laminar: é definido como aquele no qual o fluido se move em camadas, ou lâminas, uma camada escorregando sobre a adjacente. Escoamento turbulento: é aquele no qual as partículas apresentam movimento caótico macroscópico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto ao fluido. ρ – massa específica; V – velocidade média de escoamento; D – diâmetro da tubulação; μ – viscosidade dinâmica do fluido; υ – viscosidade cinemática do fluido. 1. Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4cm escoa água ( = 1000 kg/m³) com uma velocidade de 0,05m/s. Viscosidade dinâmica da água: μ = 1,0030x10-3 Ns/m2 2. Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4cm escoa água ( p= 1000 kg/m³) com uma velocidade de 0,2m/s. Viscosidade dinâmica da água: μ = 1,0030x10-3 Ns/m2 3. Um determinado líquido, com p= 1200,00 kg/m³,escoa por uma tubulação de diâmetro 3cm com uma velocidade de 0,1m/s, sabendo se que o número de Reynolds é 9544,35. Determine qual a viscosidade dinâmica do líquido. Fluidos - Substâncias que não têm forma própria e que, se estiver em repouso, não resiste a tensões de cisalhamento. Eles possuem a habilidade de tomar a forma de seus recipientes. Sistema Internacional de Unidades (SI) Massa: (kg); volume (m³), Massa específica: (kg/m³) . Sistema Inglês Massa: (lbm); volume (ft³), Massa específica: (lbm/ft³) . 1 Kg = 2,2 lbm 1 m3 = 35,3 ft3 a) Massa específica da água () RÔ = massa/Volume (água =1000 kg/m3) OBS: Densidade relativa (d): é a razão entre a densidade de uma substância e a densidade de alguma substância padrão a uma temperatura especificada (usualmente água para a qual H2O = 1000 kg/m 3) água d É a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado. Como o peso é definido pelo princípio fundamental da dinâmica (2ª Lei de Newton): Conclui-se que: OBS: Peso específico da água () GAMA = Peso/Volume =g (água = 9807 N/m3) g = aceleração da gravidade = 9,807 m/s2 Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico da água. H2O = 9810 N/m 3 1 - Sabendo-se que 1500 kg de massa de uma determinada substância ocupa um volume de 2 m³, determine a sua massa específica, o peso específico e o peso específico relativo. Dados: ρH20 = 1000 kg/m 3 e g = 9,81 m/s² 2 – Um reservatório cilíndrico possui diâmetro de base igual a 2m e altura de 4m, sabendo-se que o mesmo está totalmente preenchido com gasolina, determine a massa de gasolina (ρ = 790 kg/m3) presente no reservatório. 2.1 – Supondo que o reservatório estivesse cheio de água qual seria a diferença entre as massas ocupadas pelos diferentes fluidos. 3 - Faça a conversão das seguintes unidades dadas abaixo: A)1180 kg/m³ para lbm/ft³ e slug/ft³ B) 2000 lbm/ft³ para kg/m³ e slug/ft³ Dados: 1ft =0,3048m; 1lbm = 0,4536kg; 1slug = 32,17lbm = 14,59kg 4 - Calcule a densidade da mistura de dois líquidos homogêneos de massas iguais e densidades respectivas de 4,2 g/cm3 e 1,4 g/cm3. 5 - Determine a massa, em kg, de um bloco de ferro maciço em forma de cubo cuja aresta mede 10 cm. Suponha que a massa específica do ferro seja igual a 7,8 g/cm3.
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