RELATÓRIO DE FÍSICA GERAL II - MECÂNICA DOS FLUIDOS

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESB

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS – DCEN

BACHARELADO EM QUÍMICA COM ATRIBUIÇÕES TECNOLÓGICAS

LICENCIATURA EM QUÍMICA

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: MECÂNICA DOS FLUIDOS – SIMULAÇÃO

(Data do procedimento: 20/03/2021).

Relatório apresentado ao docente Roberto Claudino da Disciplina de Física Geral II do Departamento de Ciências Exatas e Naturais DCEN/UESB como requisito de avaliação da unidade I do PL 2020.1. Realizado pelos discentes Robson Almeida Silva Amanda Pereira Santos, Geisa Sales Oliveira e Neiane Oliveira Sampaio.

Itapetinga – BA

Março, 2021

Sumário

1.        INTRODUÇÃO        3

2.        OBJETIVOS        5

3.        DESENVOLVIMENTO        5

3.1. Metodologia        5

4.        EQUIPAMENTOS        7

5.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        8

6.        CONCLUSÕES        16

7.        REFERÊNCIAS        16

1. INTRODUÇÃO

 O aperfeiçoamento de métodos de medição tem elevado o aperfeiçoamento científico na construção dos diversos saberes instrumentais. Nesta perspectiva, é válido ressaltar que em diferentes aplicações e determinações de dados tende a englobar uma propagação de erro influenciada por diversos fatores que irá descrever, posteriormente, a robustez da análise através da precisão e a exatidão da medida envolvida. Dessa forma, ao realizar-se estudos de diferentes fluidos, é de suma importância levar as considerações físicas envolventes para se determinar diferentes propriedades, tais como a densidade, pressão, fatores que compreendem o comprimento do meio, o volume, a velocidade de escoamento e a potência envolvida.

Uma medição tem imperfeições que dão origem a um erro no resultado da medição.  A precisão de uma série de medições é uma medida da concordância entre determinações repetidas. A precisão é usualmente quantificada como o desvio padrão de uma série de medidas. A exatidão de uma medida (ou da média de um conjunto de medidas) é a distância estimada entre a medida e um valor “verdadeiro”, “nominal”, “tomado como referência”, ou “aceito”. Geralmente é expressa como um desvio ou desvio percentual de um valor conhecido (THOMENSEN, 1997; SILVA, 2011).

 O erro costuma ser classificado em dois componentes: erro aleatório e erro sistemático Segundo Thomensen (1997), a precisão geralmente é associada com erros aleatórios do processo de medição, enquanto a exatidão está associada a fontes sistemáticas. O erro aleatório tem origem em variações imprevisíveis também chamadas efeitos aleatórios (TABACNIKS, 2009). O erro aleatório não pode ser compensado, mas pode ser reduzido aumentando o número de observações. Apesar de frequentemente citado, o desvio padrão da média não é o erro aleatório da média. Representa, sim, uma medida da incerteza da média devido aos efeitos aleatórios (CORACI, 1997). De acordo com Tabacniks (2009), o erro sistemático, em geral, não pode ser eliminado, mas pode eventualmente ser reduzido ou, caso seja identificado, deve ser corrigido.

Na mecânica dos fluidos, é muito comum ocorrerem erros em determinadas medições, sobretudo, quando se avalias diversas propriedades físicas envolvidas. A pressão é a variável mais usada na indústria de controle de processos nos seus mais diversos segmentos e através da mesma, é facilmente possível inferir outras variáveis de processo, tais como nível, volume, vazão e densidade (CASSIOLATO, 2008). Pressão é o termo utilizado para definir a distribuição por unidades de área de uma força normal a uma superfície (kPa). A grandeza de pressão é semelhante à grandeza de tensão de cisalhamento. A única diferença é o sentido da aplicação da força em relação à superfície. Enquanto na primeira, a força é perpendicular à superfície, na segunda a força é paralela à superfície (VILANOVA, 2010; FOX, 2006).

A medição de pressão é ponto de interesse da ciência há muitos anos. No final do século XVI, o italiano Galileo Galilei (1564-1642) recebeu patente por um sistema de bomba d’água usada na irrigação. É válido abordar que com o desdobramento de novas tecnologias emergidas durante os séculos, Cassiolato (2008) ressalta que uma enorme variedade de equipamentos se espalhou pelo mercado em diversas aplicações. Em suma, todo sistema de medição de pressão é constituído pelo elemento primário, o qual estará em contato direto ou indireto ao processo onde se tem as mudanças de pressão e pelo elemento secundário (Transmissor de Pressão) (Adaptado de CASSIOLATO, 2008).

A propriedade de pressão do fluido pode ser ainda expressa na forma de pressões absolutas e pressões manométricas. A pressão absoluta é medida tendo como referência a pressão de zero absoluto, enquanto a pressão manométrica é medida tendo como referência a pressão atmosférica (MUNSON, 2004). De acordo com o princípio de Pascal, a pressão aplicada a um fluido contido num recipiente é transmitida integralmente a todos os pontos do fluído e às paredes do recipiente. A lei de Stevin sugere que a pressão de um fluido é estabelecida quando sujeita a gravidade, onde temos:

[pic 1]

Logo, sabendo que a pressão é diretamente proporcional a força e inversamente proporcional a área, a pressão absoluta resulta na soma da pressão efetiva e pressão atmosférica de acordo com Stevin.

Portanto, levando-se em considerações os conhecimentos obtidos sobre mecânica dos fluidos, este trabalho aborda o experimento prático virtual na medição de pressões de diferentes fluidos e determinação de suas massas especificas fazendo-se um parâmetro comparativo dos diferentes valores obtidos em diferentes circunstâncias de fatores físicos.