Mecânica dos fluidos aula2

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Mecânica dos fluidos aula2

  1. 1. Mecânica dos Fluidos Aula 2 – Propriedades dos Fluidos Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues
  2. 2. Tópicos Abordados Nesta Aula Propriedades dos Fluidos. Massa Específica. Peso Específico. Peso Específico Relativo. Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Mecânica dos Fluidos
  3. 3. Alfabeto Grego Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Mecânica dos Fluidos
  4. 4. Propriedades dos Fluidos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Algumas propriedades são fundamentais para a análise de um fluido e representam a base para o estudo da mecânica dos fluidos, essas propriedades são específicas para cada tipo de substância avaliada e são muito importantes para uma correta avaliação dos problemas comumente encontrados na indústria. Dentre essas propriedades podem-se citar: a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo. Mecânica dos Fluidos
  5. 5. Massa Específica Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Representa a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume ocupado por ela. A massa específica pode ser quantificada através da aplicação da equação a seguir. onde, ρ é a massa específica, m representa a massa da substância e V o volume por ela ocupado. No Sistema Internacional de Unidades (SI), a massa é quantificada em kg e o volume em m³, assim, a unidade de massa específica é kg/m³. V m =ρ Mecânica dos Fluidos
  6. 6. Peso Específico Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues É a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado, seu valor pode ser obtido pela aplicação da equação a seguir Como o peso é definido pelo princípio fundamental da dinâmica (2ª Lei de Newton) por , 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: onde, γ é o peso específico do fluido, W é o peso do fluido e g representa a aceleração da gravidade, em unidades do (SI), o peso é dado em N, a aceleração da gravidade em m/s² e o peso específico em N/m³. V W =γ V gm ⋅ =γ g⋅= ργ Mecânica dos Fluidos
  7. 7. Peso Específico Relativo Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Representa a relação entre o peso específico do fluido em estudo e o peso específico da água. Em condições de atmosfera padrão o peso específico da água é 10000N/m³, e como o peso específico relativo é a relação entre dois pesos específicos, o mesmo é um número adimensional, ou seja não contempla unidades. OH r 2 γ γ γ = Mecânica dos Fluidos
  8. 8. Tabela de Propriedades dos Fluidos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 0,7917910791Acetona 0,7897890789Etanol 0,8208200820Querosene 0,8508500850Petróleo bruto 0,8808800880Óleo lubrificante 13,613600013600Mercúrio 0,7207200720Gasolina 0,8798790879Benzeno 1,025102501025Água do mar 1100001000Água Peso específico Relativo - γrPeso Específico - γ (N/m³)Massa Específica - ρ (kg/m³)Líquido Mecânica dos Fluidos
  9. 9. Exercício 1 Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 1) Sabendo-se que 1500kg de massa de uma determinada substância ocupa um volume de 2m³, determine a massa específica, o peso específico e o peso específico relativo dessa substância. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². Mecânica dos Fluidos
  10. 10. Solução do Exercício 1 Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues V m =ρ 2 1500 =ρ 750=ρ Massa Específica: kg/m³ Peso Específico: g⋅= ργ 10750 ⋅=γ 7500=γ N/m³ Peso Específico Relativo: OH r 2 γ γ γ = 10000 7500 =rγ 75,0=rγ Mecânica dos Fluidos
  11. 11. Exercício 2 Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 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 (ver propriedades na Tabela), determine a massa de gasolina presente no reservatório. Mecânica dos Fluidos
  12. 12. Solução do Exercício 2 Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues hAV b ⋅= h d V ⋅ ⋅ = 4 2 π 4 4 22 ⋅ ⋅ = π V 56,12=V Volume do Reservatório m³ Massa Específica 720=ρ kg/m³ (obtido na tabela de propriedades dos fluidos) Vm ⋅= ρ 56,12720 ⋅=m 78,9047=m V m =ρ kg Mecânica dos Fluidos
  13. 13. Exercícios Propostos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 1) A massa específica de uma determinada substância é igual a 740kg/m³, determine o volume ocupado por uma massa de 500kg dessa substância. Mecânica dos Fluidos
  14. 14. Exercícios Propostos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 2) Sabe-se que 400kg de um líquido ocupa um reservatório com volume de 1500 litros, determine sua massa específica, seu peso específico e o peso específico relativo. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s², 1000 litros = 1m³. Mecânica dos Fluidos
  15. 15. Exercícios Propostos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 3) Determine a massa de mercúrio presente em uma garrafa de 2 litros. (Ver propriedades do mercúrio na Tabela). Dados: g = 10m/s², 1000 litros = 1m³. Mecânica dos Fluidos
  16. 16. Exercícios Propostos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 4) Um reservatório cúbico com 2m de aresta está completamente cheio de óleo lubrificante (ver propriedaes na Tabela). Determine a massa de óleo quando apenas ¾ do tanque estiver ocupado. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². Mecânica dos Fluidos
  17. 17. Exercícios Propostos Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 5) Sabendo-se que o peso específico relativo de um determinado óleo é igual a 0,8, determine seu peso específico em N/m³. Dados: γH2O = 10000N/m³, g = 10m/s². Mecânica dos Fluidos
  18. 18. Próxima Aula Estática dos Fluidos. Definição de Pressão Estática. Unidades de Pressão. Conversão de Unidades de Pressão. Aula 2 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Mecânica dos Fluidos

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