Engenharia De Produção

Fundamentos de Hidrostática e Calorimetria

ATPS DE HIDROSTÁTICA E CALORIMETRIA

INTRODUÇÃO

Os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos. A principal característica dos fluidos está relacionada a propriedade de não resistir a deformação e apresentam a capacidade de fluir, ou seja, possuem a habilidade de tomar a forma de seus recipientes. Esta propriedade é proveniente da sua incapacidade de suportar uma tensão de cisalhamento em equilíbrio estático.

Os fluidos podem ser classificados como: Fluido Newtoniano ou Fluido Não Newtoniano. Esta classificação está associada à caracterização da tensão, como linear ou não linear no que diz respeito à dependência desta tensão com relação à deformação e à sua derivada

Um fluido é caracterizado como uma substância que se deforma continuamente quando submetida a uma tensão de cisalhamento não importando o quão pequena possa ser essa tensão. Os fluidos incluem os líquidos, os gases, os plasmas e, de certa maneira, os sólidos plásticos. A principal característica dos fluidos está relacionada a propriedade de não resistir a deformação e apresentam a capacidade de fluir, ou seja, possuem a habilidade de tomar a forma de seu recipiente.

OBJETIVOS

Segundo a concepção clássica, pode-se classificar qualquer tipo de matéria em um de três estados básicos: sólido, líquido e gasoso.

Atualmente, costuma-se acrescentar a esses três estados mais dois: plasma e condensado de Bose-Einstein.

Também se pode dizer que há muitos tipos de matéria que estão em um estado intermediário entre líquido e sólido o nome usado atualmente para designar esses tipos de matéria é matéria mole, de maneira que haveria de fato um continuam do estados entre o estado sólido e o estado líquido.

Os sólidos oferecem grande resistência a mudança de forma e volume.

Os líquidos oferecem grande resistência a mudança de volume, porém não de forma.

Os gases oferecem pouca resistência a mudança de forma e volume.

Porém, nenhum corpo encontrado na natureza, seja ele, sólido, líquido ou gasoso é estritamente incompressível.

MATERIAS E MÉTODOS

MASSA ESPECÍFICA

A massa específica de fluido é designada por ρ, e é sua massa por unidade de volume. A massa especifica é altamente variável em gases e aumenta quase proporcionalmente ao nível de pressão, em líquidos é quase constante. Assim a maioria dos escoamentos de líquidos é tratada analiticamente como aproximadamente "incompressível".

Densidade relativa, por sua vez, nada mais é do que a razão entre a densidade de uma substância e a de outra, tomada como padrão. A densidade relativa da substância X em relação à substância Y (μXY) é um número puro, cujo valor independe do sistema de unidades escolhido para medir as duas densidades absolutas, desde que as duas sejam medidas no mesmo sistema de unidades.

PESO ESPECÍFICO

É a razão entre o "peso" e o volume do fluido, ou mais corretamente: a força, por unidade de volume, exercida sobre uma massa específica submetida a uma aceleração gravitacional ()[N/m³]l

PESO ESPECÍFICO RELATIVO

A densidade relativa também pode ajudar a quantificar a flutuabilidade de uma substância num fluido, ou determinar a densidade de uma substância desconhecida a partir da densidade conhecida de outra.

ESCOAMENTO

Há algumas definições básicas que são aplicadas ao de escoamento de fluido para melhor acepção, a seguir serão definidas algumas propriedades assumidas pelo o escoamento dos fluidos nas mais diversas situações.

ESCOAMENTO COMPRESSÍVEL E INCOMPRESSÍVEL

Os fluidos são basicamente divididos em dois grupos: gases e líquidos. Os gases são compressíveis e sua massa especifica varia realmente com a temperatura e a pressão.

Os líquidos por sua vez, são difíceis de comprimir e para a maioria dos problemas pode-se considera-los incompressíveis, mas em situações como a propagação do som nos líquidos é necessário considerar sua compressibilidade.

DEFINIÇÃO DE TERMOS

Fluidos – É uma substância que não pode resistir a uma força de cisalhamento ou a uma tensão sem se mover.

Tensão de Cisalhamento – Pode ser definida como o valor da força tangencial sob um fluido dividido por sua área

Escoamento – Capacidade que um fluido tem de escoar, ou seja, vazar , decorrer.

Viscosidade