ATPS MECFLU PT1 E 2

ATPS MECFLU (Sem formatação ABNT)

ETAPA 1

Passo 1 (Equipe)

Pesquisar em livros da área as numerosas aplicações da mecânica dos fluidos num automóvel, principalmente quanto aos componentes associados ao transporte de combustível.

Passo 2 (Equipe)

1

Explicar como deve ser iniciado o bombeamento, uma vez que: Matheus sugeriu que a garrafa deve ser colocada no chão (até por uma questão de segurança); João Paulo acredita que a garrafa deve ser colocada no nível do tanque para facilitar o escoamento; e o grupo de jovens acredita que a garrafa deva ser colocada acima do nível do tanque de gasolina, como modo de capturar os vapores do combustível.

Resposta: Matheus apresentava a melhor opção, visto que com a diferença de altura tanque-garrafa, a gasolina escoaria para a garrafa pela força gravitacional sobre o tanque. Ao sugar a gasolina do tanque, a boca seria como uma bomba, acelerando e facilitando o escoamento do fluido.

2

Apresentar um esquema para que seja realizado o bombeamento da gasolina para a garrafa de maneira correta e coerente com os princípios físicos.

[pic 1]

Passo a passo:

1. Será necessário um recipiente fechado, para evitar perda de gasolina, o que seria imprudente.

2. A garrafa, ou qualquer outro recipiente fechado, deve ser posto no chão.

3. Com um tubo conectado ao tanque, será necessário sugar, na outra extremidade do tubo, e retirar a boca antes que a gasolina chegue a esta extremidade

4. Ao chegar à capacidade máxima, deve ser retirado o tubo, a fim de evitar vazamentos.

 

Passo 3

Pesquisar, em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet, sobre a densidade e viscosidade da gasolina, e se esses parâmetros se alteram durante o dia. Verificar em que horário é mais vantajoso o abastecimento com esse combustível, baseado em propriedades físicas como densidade e temperatura.

Resposta: A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos obtida a partir da destilação de petróleo, não sendo, portanto, uma substância pura. No Brasil, antes da comercialização, adiciona-se álcool anidro à gasolina. A mistura resultante é homogênea (monofásica). A densidade da gasolina é inversamente proporcional ao seu volume, ou seja, se o volume aumenta, a densidade diminui. Em temperaturas altas, a gasolina se dilata, aumentando seu volume e diminuindo a densidade. E quanto maior a densidade menor a viscosidade. Como calor é energia, as melhores condições para abastecimento, teoricamente, seriam em tempo frio, e utilização em tempo caloroso, pois as células de gasolina estariam energizadas.

Passo 4

1 Calcular a massa de combustível presente no carro, considerando que o tanque deles está com 80% do volume máximo. Considerar a densidade da gasolina de 750 kg/m³.

D= m/v

Capacidade do tanque = 60l => 80% = 48l => 4,8x10-²

Como m=d.v : 750. 4,8x10-²

Massa de combustível= 36Kg        

Calcular também qual o volume em massa de combustível que João Paulo precisará colocar na caminhonete para conseguir chegar ao próximo posto de combustível.

Resposta: Consumo do carro = 1l/8Km ou 125ml/Km

24Km = 125(ml).24(Km) = 3000ml ou 3l

0,003 m³ de combustível

ETAPA 2

Passo 1 (Equipe)

Calcular a pressão no fundo do tanque de combustível do carro, considerando que ainda não houve o bombeamento.

Resposta:

Considerando que a gasolina possui densidade de 750 Kg/m³ e 1N = 10Kg

A capacidade do tanque (100%) = 60l = 0,06 a x 0,06 l x 0,06 c

Considerando g = 10m/s²

P = F.g.h

Logo: 7,5 (KN/m³).0,06 (m). 10 (m/s²)

A pressão no fundo do tanque é de aprox. 4,50 x10²N/m² ou 4,50x10²Pa.

Passo 2

Encontrar qual é a vazão de enchimento na garrafa, considerando que o tubo que conecta o tanque principal à garrafa tem 5 mm de diâmetro, e que a velocidade média na tubulação seja no máximo de 4 m/s.