Relatório de Fenômenos de Transporte

Universidade Federal de Itajubá

 

Curso de Engenharia de Bioprocessos

Relatório de Fenômenos de Transporte

Itajubá – MG

25/ 04 / 2014

Introdução e Objetivo:

        O experimento consistiu na análise do deslocamento de um cilindro hidráulico para se estudar a aceleração e as forças de pressão e atrito viscoso e mecânico atuantes no sistema.

Procedimento experimental:

[pic 1]        Utilizando o maquinário fornecido aplicamos 5 valores diferentes de pressão para deslocar o cilindro hidráulico até o final da haste anotando com o auxílio de um cronômetro o tempo gasto no movimento. Os valores de pressão utilizados podiam ser facilmente visualizados no manômetro.

Figura 1: Maquinário Utilizado

Desenvolvimento:

        Os valores do diâmetro do êmbolo do cilindro hidráulico (2 polegadas), diâmetro da haste (1 polegada)  e o deslocamento do cilindro (12 polegadas= comprimento da haste) foram fornecidos e através do manômetro e do cronômetro foi possível obter os valores de pressão e tempo, respectivamente. Através da fórmula , foi possível calcular a área da superfície onde age a força de pressão (20,26 cm²)  e encontrá-la através de  . Foi obtido experimentalmente a menor pressão necessária para se romper a força de atrito, a qual é 5 kgf/cm² , e através da equação   temos que a força de atrito é de 101.34 kgf. [pic 2][pic 3][pic 4]

        Para se obter a aceleração do sistema em cada uma das 5 diferentes pressões foi necessário utilizar a equação  , onde So=0, Vo=0 e S=12 polegadas. Logo,  e através da equação  temos que  .[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

        Os cálculos foram realizados para os 5 valores de pressão utilizados por cada grupo.

Resultados:

        Os resultados vem apresentados nas tabelas e gráfico abaixo:

Medida:	Pressão (kgf/cm²):	Tempo (s):
1	12.10	3.48
2	17.80	3.26
3	23.00	2.64
4	26.20	2.79
5	28.80	2.66
1	14.40	3.87
2	17.00	3.48
3	20.50	3.38
4	22.20	3.33
5	24.40	3.16
1	10.00	3.60
2	12.20	3.20
3	16.00	2.30
4	18.00	2.90
5	22.00	2.60
1	10.00	4.33
2	15.00	3.18
3	18.00	2.91
4	20.00	2.89
1	10.00	4.33
2	15.00	3.18
3	18.00	2.91
4	20.00	2.89

Tabela 1: Medidas

Medida:	Aceleração (cm/s²):	Velocidade Final (cm/s):
1	5.03	17.52
2	5.74	18.70
3	8.75	23.09
4	7.83	21.85
5	8.62	22.92
1	4.07	15.75
2	5.03	17.52
3	5.34	18.04
4	5.50	18.31
5	6.10	19.29
1	4.70	16.93
2	5.95	19.05
3	11.52	26.50
4	7.25	21.02
5	9.02	23.45
1	3.25	14.08
2	6.03	19.17
3	7.20	20.95
4	7.30	21.09
1	3.25	14.08
2	6.03	19.17
3	7.20	20.95
4	7.30	21.09

Tabela 2: Aceleração, Velocidade e Força de Atrito em função da massa

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