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7/23/2019 Aula 01 - MecFlu 2015.2 Apresentação Do Curso
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MECÂNICA DOS FLUIDOSProf Murilo Macedo
AULA 1
UNIVERSIDADE FEDERAL DORIO GRANDE DO NORTE
Natal, RN – Setembro de 2015
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Do que trata a mecânica dos fluidos?
É a ciência que estuda o comportamento físico dos
fluidos e as leis que regem esse comportamento(Brunetti, 2005).
Na ECT ECT2413 (4° ou 5° semestre)
APRESENTAÇÃO DO CURSO
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As bases lançadas pela Mecânica dos Fluidos sãofundamentais para muitos ramos de aplicação emengenharia.
APRESENTAÇÃO DO CURSO
Aeroespacial naval automobilística
construção civil ciências médicas etc.
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Requisitos mínimos para um
bom andamento na disciplina:
APRESENTAÇÃO DO CURSO
Além dos pré-requisitos técnicos (outrasdisciplinas), dedicação tempo e paciência são fatores importantes para odesenvolvimento do conhecimento.
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Quais as informações básicas do curso?
APRESENTAÇÃO DO CURSO
•Modalidade: PRESENCIAL
•Carga horária: 60h/aula mínimo)
• Período: 28.09.2015 a 12.12.2015
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Dicas importantes:
APRESENTAÇÃO DO CURSO
• Escrevam de maneira clara e
coerente;
• Sejam organizados;
• Façam exercícios eestudem o conteúdo.
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CALENDÁRIO PRELIMINAR DE AULAS - 2015.2
28.09 Aula 01 05.11 Aula 18
29.09 Aula 02 09.11 Aula 19
01.10 Aula 03 10.11 Aula 20
05.10 Aula 04 12.11 Aula 21
06.10 Aula 05 16.11 Prova II
08.10 Aula 06 17.11 Aula 23
12.10 FERIADO 19.11 Aula 24
13.10 Aula 08 23.11 Aula 25
15.10 Aula 09 24.11 Aula 26
19.10 Prova I 26.11 Aula 27
20.10 Aula 11 30.11 Aula 28
22.10 Aula 12 01.12 Aula 29
26.10 Aula 13 03.12 Prova III
27.10 Aula 14 07.12 Aula 31
29.10 Aula 15 08.12 Reposição
02.11 FERIADO 10.12 Fechamento
03.11 Aula 17
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Fluido é uma substância que não tem formaprópria, assume o formato do recipiente.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
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Um fluido é uma substância quese deforma
continuamente
quando submetido a uma tensãode cisalhamento. Os fluidos compreendem oslíquidos, gases, os plasmas e de certa forma, ossólidos plásticos.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
A principal característica deles é a propriedade denão resistir à uma tensão em equilíbrio estático.
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TIPOS DE FLUIDOS
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
•
Newtoniano
•Não Newtoniano
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INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
• Fluido Newtoniano: É um fluido em que cadacomponente da tensão cisalhante é proporcional aogradiente de velocidade na direção normal a essa
componente.
A constante de proporcionalidade éa viscosidade. Nos fluidos newtonianos a tensão édiretamente proporcional à taxa de deformação.
Ex.: Água e ar.
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INTRODUÇ O E CONCEITOSBÁSICOS
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Nessa disciplina estudaremos líquidos e gases, queapresentam um comportamento mais simples.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
MECÂNICA DOS FLUIDOS: Ciência que estuda ocomportamento físico e as propriedades dosfluidos. Estuda as Leis de Newton e as Leis da
Termodinâmica.
Ã
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IMPORTÂNCIA: Escoamentos, máquinas
hidráulicas, lubrificantes, pneumática, ventilação e
ar-condicionado, funcionamento de órgãos vitais(bombeamento de sangue e ar pelo corpo),
funcionamento dos pulmões etc.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
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Ã
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Na indústria química o estudo da mecânica dosfluidos permite avaliar como uma tubulaçãointerage com o fluido que passa por ela.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
Na área biomédica a compreensão da mecânicados fluidos é fundamental para entender ofuncionamento dos órgãos vitais.
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Em termos químicos, os fluidos podem serdiferenciados dos sólidos em relação aoespaçamento intermolecular.
INTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOS
Nos fluidos (líquidos e gases) esses espaçamentosão maiores e as energias de ligação bem
menores, deixando-os mais “deformáveis”.
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REVISÃO BÁSICA I
Sistema Internacional de unidades SI)
As unidades representam a quantificação de cadamaterial presente em uma situação comum no diaa dia, nos estudos e nos projetos ou em qualqueraplicação.
Exemplo: “Fui à padaria e comprei 300 gramas dequeijo, 2 litros de leite e ½ Kg de pão”
Exemplo: “A minha casa tem uma área de 80 m²”
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REVISÃO BÁSICA I
As unidades são fundamentais para que não hajaenganos ou confusão na hora de expressar umvalor;
Todas as unidades tomam por base um padrão,sendo que este pode ter sido adotadoarbitrariamente, ou por observação experimentalou por convenção, mas sempre relacionando com
algum padrão (referência).
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REVISÃO BÁSICA I
Exemplo:Escala Celsius
, tomada em relação aocomportamento da água, sendo o 0 (zero) como atemperatura onde ocorre a fusão e 100 (cem) onde
ocorre a evaporação.
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REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA I
SI: Criada na 1ª CGPM (Conférence générale despoids et mesures ).
As sete unidades básicas definidas foram as
seguintes:Medida em Metro m)
Massa em quilograma Kg)
Tempo em segundos s)
Intensidade de corrente em Amperes A)
Temperatura em Kelvin K)
Massa molelular em moles mol)
Intensidade luminosa em candela cd)
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REVISÃO BÁSICA I
Além das principais existem as unidadessecundárias do SI, por exemplo: Hertz, Joule,Newton, Pascal etc.
1 N = 1 Kg.m/s²
1 Pa = 1 N/m²
1 Hz = 1/s
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REVISÃO BÁSICA I
O Pascal é a pressão uniforme que, exercida sobre
uma superfície plana de área 1m², aplica
perpendicularmente a esta superfície uma força
total de intensidade 1N.
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REVISÃO BÁSICA I
Notar que a conversão de unidades é necessária edeve ser tratada com muita atenção, por exemplo:
1m² = 10 000 cm²1m= 100 cm1m³ = 1000L
1 ft³ = 0,02832 m³1 in³ = 16,39 cm³1 in = 0,0254 m = 2,54 cm
REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA IAs dimensões e sistemas de unidades podem ser
resumos como sendo:
DIMENSÕES Quantidades físicas (L, t, M, T);
Quantidades primárias Estabelecidas de maneiraarbitrária;
Quantidades secundárias Dimensões expressas
em termos das quantidades primárias;Unidades São os nomes dados às dimensõesprimárias adotadas como padrões.
REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA INo SI para as dimensões L, t, M, T; serão,
respectivamente: Metro, segundos, Quilogramas eKelvin.
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REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA I
Gráficos e escalas:
• Linear;
• Logarítmica;
• Decimal;
• etc.
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REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA I
REVISÃO BÁSICA I
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REVISÃO BÁSICA I
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS
Algumas propriedades são fundamentais para aanálise de um fluido e representam a base para oestudo da mecânica dos fluidos.
Essas propriedades são específicas para cada tipode substância avaliada e são muito importantespara uma correta avaliação dos problemascomuns.
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS
*** Massa específica ***
³
m Kg
V m
*** Peso específico ***
³
W N
V m
*** Viscosidade cinemática***
²m
s
m
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS
Exercício 1: a) Um reservatório cilíndrico possuidiâmetro de base de 2m e altura 4m. O mesmoestá preenchido com gasolina. Determine a massa
de gasolina no reservatório.Dados: Massa específica da gasolina: 720 Kg/m³
b) Se o mesmo estivesse preenchido com água,qual seria a massa total?
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PROPRIEDADES DOS FLUIDOS
Exercício 2: Dimensões e unidades:
a) Converta uma vazão volumétrica de 100
in³/min para 1m³/s.b) Qual a relação de °C para K?
c) Qual a unidade de viscosidade (tambémchamada de viscosidade dinâmica ou absoluta)
no SI?d) Quais as dimensões da viscosidade cinemática
para se encontrar unidades?
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[1] FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T.;PRITCHARD, Philip J. Introduction to fluid
mechanics. New York: John Wiley & Sons, 1998.
[2] ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M.;SKARINA, Sofía Fadeeva. Mecánica de fluidos:
fundamentos y aplicaciones. McGraw-Hill, 2006.
REFERÊNCIAS UTILIZADAS
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