Atps De Mecânica Dos Fluidos

Conceitos e Principais Propriedades dos Fluídos

Fluídos: São corpos cujas moléculas tem a propriedade de se mover, umas em relação as outras, sob a ação de forças de mínima grandeza.

Fluídos Perfeitos: Não possuem viscosidade, coesão, elasticidade e, emcertos casos, peso.

Viscosidade: propriedade em virtude da qual os fluídos oferecem maior ou menor resistência a deformação quando sujeitos a esforços de escorregamento.

Elasticidade: propriedade que tem os fluídos de aumentar de volume quando se lhes diminui a pressão.

Coesão: força de atração entre as partículas do fluído e que permitem as mesmas resistirem a pequenos esforços de tensão.

Massa Específica: Massa do corpo por unidade de volume, no sistema MKS (Kgs2/m4 ).

Peso Especifico (Ã): Peso do corpo por unidade de volume, no MKS (Kgs/m3 ). Ã = _g

A determinação dessas grandezas pode ser feita por dois métodos:

Método de Labrange

Estuda o comportamento da partícula ao longo de sua trajetória utilizando equações do movimento, semelhante ao estudo do movimento dos sólidos.

Funções variáveis físicas: pressão, massa específica, etc.

Função do instante tempo Função da posição coordenada

Método de Euler

Estuda a sucessão de partículas que passam pelos pontos de referência, determinado a velocidade e aceleração, bem como a pressão e densidade.

Essas grandezas dependem da posição do ponto de referência e, no mesmo ponto, também variam com o decorrer do tempo.

Definição:

É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, a uma dada temperatura. [1]

Define-se pela Lei de Newton da viscosidade:

Pressão laminar de um fluido entre duas placas. Atrito entre o fluido e a superfície móvel causa a torção do fluido. A força necessária para essa ação é a medida da viscosidade do fluido.

Onde a constante é o coeficiente de viscosidade, viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica. Muitos fluidos, como a água ou a maioria dos gases, satisfazem os critérios de Newton e por isso são conhecidos como fluidos newtonianos. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e não linear.

Viscosidade é a propriedade associada à resistência que o fluido oferece a deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir de um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquanto óleo vegetal é "grosso", tendo uma alta viscosidade.

A viscosidade cinemática (letra grega nu, ν), é definida por:

Em que ρ é a massa específica do fluido.

Unidades:

No SI, a unidade da viscosidade cinemática ν é m2/s. No sistema CGS é utilizada a unidade Stokes (St), sendo um Stokes igual a 10-4 m2/s e dada a magnitude do seu valor é preferível utilizar a forma centistokes.

A viscosidade absoluta tem como unidade Pa.s (N.s/m2) em unidades do SI. Essa unidade é normalmente expressa em mPa.s dado a sua magnitude. Outra forma conveniente, a partir do sistema CGS é o Poise, sendo um Poise igual a 0,1 Pa.s ou seja, um centipoise (cP) é igual a 1 mPa.s

Viscosidade de Alguns Materiais Comuns

Algumas viscosidades de fluidos newtonianos estão listadas abaixo:

Gases (a 0 °C):

Viscosidade (Pa•s)

Hidrogênio 8,4 × 10−6

Ar 17,4 × 10−6

Xenônio 21,2 × 10−6

Líquidos (a 20 °C):

viscosidade (Pa•s)

álcool etílico 0,248 × 10−3

acetona 0,326 × 10−3

metanol 0,597 × 10−3

álcool propílico 2,256 × 10−3

benzeno 0,64 × 10−3

água 1,0030 × 10−3

nitrobenzeno 2,0 × 10−3

mercúrio 17,0 × 10−3

ácido sulfúrico 30 × 10−3

óleo de oliva 81 × 10−3

oleo de rícino 0,985

glicerol 1,485

polímero derretido 103

piche 107

vidro 1040

Sangue 4 × 10−3

Compressibilidade

A compressibilidade define-se como sendo uma variação infinitesimal do volume por unidade de variação de pressão. Em termos mais