OS FENÔMENOS DE TRANSPORTE

FACULDADE ANHANGUERA DE  SÃO JOSÉ DOS CAMPOS

CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

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 atividades práticas supervisionadas (atps)

Fenômenos de Transporte

Desafio: Uma situação problema que visa desenvolver as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais. 

Resumo

Desenvolver um sistema de bombeamento utilizando uma mangueira e uma garrafa pet, considerando uma maneira correta e coerente com os princípios físicos.

Palavras-chave: Sistema, bombeamento, mangueira, princípios físicos.

abstract

Develop a pumping system using a hose and a plastic bottle, considering a correct and consistent manner with the physical principles.

Keywords: system, pumping, hose, physical principles.

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DEsafio

João Paulo e sua família saíram de viagem em uma caminhonete, no sábado às 10h, de sua casa, na cidade de São Paulo, em direção à praia na cidade de Santos. Durante a viagem, João, em virtude dos barulhos de seus filhos Lucas (7 anos) e Matheus (14 anos), não percebeu que a sinalização do sensor de seu tanque de gasolina mostrava que o combustível estava terminando, e só notou o ocorrido quando o carro “gastão” (consome 1 litro de gasolina a cada 8 km rodados) apresentou problemas, e não havia qualquer posto de combustível por perto; portanto, João Paulo não poderia prosseguir sua viagem. Um grupo de jovens que passava pelo local, com um carro, resolveu parar e fornecer um pouco de combustível para que João conseguisse chegar ao posto mais próximo. Esse grupo possuía um tanque quase cheio de gasolina, que, quando completo, chega a 60 litros. O grupo teve a seguinte ideia: “Por que não utilizar uma mangueira (que João Paulo possuía em seu porta-malas para lavar o carro) e criar um sistema de bombeamento do carro para uma garrafa PET, e, assim, fornecer a quantidade necessária para que João Paulo consiga chegar até o próximo posto de combustível, localizado a 24 km do local?”

ETAPA 1

DefiniçÕES e Propriedades dos Fluidos.

É importante compreender as propriedades dos fluidos e calculá-las para o desenvolvimento do projeto.

PASSO 1

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

DESENVOLVIMENTO

Podemos compreender a mecânica dos fluidos em um automóvel em praticamente todos os componentes associados: a aerodinâmica, a composição interna e até os combustíveis.

Na parte aerodinâmica é o estudo do movimento de fluidos gasosos, relativo às suas propriedades. Possui suas características particulares e às forças que exercem em corpos sólidos neles imersos. A aerodinâmica, como ciência específica, só passou a tomar grandes proporções industriais com o surgimento dos aviões e dos automóveis, pois a necessidade era desde então era a locomoção destes com o menor atrito possível com o ar, pois assim seriam mais rápidos e gastariam menos combustíveis.

Com o aprofundamento do estudo de perfis aerodinâmicos, ou aerofólios, provocou um grande salto no estudo da aerodinâmica. O desenvolvimento da aerodinâmica esteve intimamente ligado ao desenvolvimento da hidrodinâmica que apresentava problemas similares, mas com facilidades experimentais, uma vez que já havia tanques de água circulante na época.

Embora não houvesse túneis de vento, um combustível é qualquer substância que reage com o oxigênio ou outro comburente liberando energia, usualmente de modo vigoroso, na forma de calor, chamas e gases.

A liberação da energia nele contida em forma de energia potencial a uma forma utilizável, em geral se trata de algo susceptível de combustão, mas há exceções que podemos explicar da seguinte forma:

Em nosso meio, existem várias substâncias que estão ou podem ser usadas como combustível e dentre as sólidas podemos citar o carvão, a madeira e a turfa. Dentre os líquidos usados como combustíveis encontramos os de origem vegetal ou animal, como o álcool e o óleos vegetais de rícino e gorduras. Mais recentemente tivemos o aparecimento dos combustíveis minerais, considerados fósseis, são os derivados do petróleo como: óleo diesel, o querosene e a gasolina (ou nafta).

A mecânica dos fluídos também é usada no projeto de sistema de aquecimento e ar condicionado, dos sistemas do freio, hidráulico, da direção hidráulica, da transmissão automática, do sistema de lubrificação, no projeto do sistema de refrigeração no bloco do motor incluindo o radiador e a bomba d’água e até dos pneus (a forma aerodinâmica suave dos modelos de automóveis recentes é o resultado dos esforços para minimizar o arrasto por meio do uso extensivo da análise do escoamento sobre superfícies).

Com citamos, a aplicação da mecânica dos fluidos nos automóveis tem grandes proporções e assim podemos considerar este estudo com sendo se suma importância para o nosso desenvolvimento e bem estar.

PASSO 2

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:

A maneira mais segura e coerente para o bombeamento da gasolina, é colocar a garrafa Pet no chão, pois assim haverá uma diferença de altura entre o tanque ( ponto de captação ou sucção) e a garrafa pet ( ponto de bombeamento ou inserção ), de tal forma que a pressão gerada pela força atmosférica e da gravidade irá “empurrar” o líquido para a garrafa Pet.

2- Apresentar um esquema para que seja realizado o bombeamento da gasolina para a

garrafa de maneira correta e coerente com os princípios físicos.