A aula aborda propriedades fundamentais de fluidos como massa específica, peso específico e peso específico relativo. Inclui definições destas propriedades, equações, exemplos e exercícios resolvidos sobre cálculos envolvendo estas grandezas para diferentes substâncias como gasolina e mercúrio. A próxima aula tratará de estática de fluidos e noções de pressão.

1. Mecânica dos Fluidos
Aula 2 – Propriedades dos Fluidos
Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues

2. Tópicos Abordados Nesta Aula
Propriedades dos Fluidos.
Massa Específica.
Peso Específico.
Peso Específico Relativo.
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Mecânica dos Fluidos

3. Alfabeto Grego
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4. Propriedades dos Fluidos
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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.
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5. Massa Específica
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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
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6. Peso Específico
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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
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7. Peso Específico Relativo
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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 =
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8. Tabela de Propriedades dos Fluidos
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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
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9. Exercício 1
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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.
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10. Solução do Exercício 1
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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
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11. Exercício 2
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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.
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12. Solução do Exercício 2
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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
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13. Exercícios Propostos
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1) A massa específica de uma determinada
substância é igual a 740kg/m³, determine o
volume ocupado por uma massa de 500kg dessa
substância.
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14. Exercícios Propostos
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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.
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15. Exercícios Propostos
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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.
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16. Exercícios Propostos
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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.
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17. Exercícios Propostos
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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.
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18. Próxima Aula
Estática dos Fluidos.
Definição de Pressão Estática.
Unidades de Pressão.
Conversão de Unidades de Pressão.
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