Fenomenos Transporte

1 – DEFINIÇÃO DE UM FLUIDO

Fluidos são substâncias que não apresentam formas próprias, e quando em repouso não resistem a esforços tangencias. Dentro desta definição podemos citar como exemplos os líquidos e os gases. Consideramos os fluidos como um meu contínuo, isto é, uma substância que pode ser dividida ao infinito sem encontrarmos vazios. Não nos preocuparemos com o comportamento individual de cada partícula. Os fluidos podem ser: compressíveis a incompressíveis, dilatáveis a indilatáveis.

2 – PROPRIEDADES FÍSICA DOS FLUÍDOS

Densidade é a razão entre massa e volume e mede a inércia de um volume unitário de fluido. Em nossa experiência diária notamos que é muito menos cansativo andar quando as ruas não estão alagadas.

A densidade varia em função da temperatura e da pressão. Para uma dada massa de fluido, se fixarmos a pressão e aumentarmos a temperatura, a energia cinética média das moléculas aumenta a separação média entre elas aumenta, o fluido expande e a densidade diminui. Se fixarmos a temperatura e aumentarmos pressão o oposto aço e a densidade aumentam. Como as moléculas dos líquidos estão mais agregadas que a dos gases, este processo é mais pronunciado nos gases.

Para podermos quantificar este anúncio podemos dizer que para pequena mudanças de densidade Sp causada por variações de temperatura e pressão ST e Sp podem ser expressadas em termos de derivadas parciais.

Dividindo os dois lados por p, lembrando da regra da cadeia, que a Inp = p d p, temos:

Onde K é o coeficiente de compressibilidade e B é o coeficiente de expansão térmica.

3 – MASSA ESPECÍFICA

Também conhecida como densidade é por definição a quantidade de matéria contida num certo volume de fluido.

Onde, m = Massa / v = volume

A massa específica pode variar muito pouco em função da pressão e da temperatura para fluidos incompressíveis. No caso específico do fluido água, esta afirmação só é valida para temperaturas superiores ao valor de 4°C, pois no intervalo de 0°C a 4°C observa-se um aumento no volume e conseqüentemente uma redução da massa específica.

Para fluidos compressíveis a variação é bem maior devendo ser considerado na solução dos problemas reais.

A massa de um corpo avalia a quantidade de matéria nele contida. Esta oferece uma medida de grau de inércia do corpo, isto é, da resistência que o corpo pode oferecer a um movimento.

Para os fluidos, os efeitos de viscosidade são maiores quanto menor for a inércia do corpo (os efeitos de viscosidade são sentidos quando há movimento) isto é, quanto menor for sua massa ou se quiser, quanto menor for a massa específica do fluido. Define-se então como viscosidade cinemática a relação entre a viscosidade absoluta e o fluido da massa específica. No líquido a variação da viscosidade cinemática com a temperatura é menor que a variação da viscosidade cinemática nos gases para o mesmo intervalo da temperatura. Isto ocorre, pois a massa específica dos líquidos pouco varia com a temperatura, o que não ocorre com a massa específica dos gases. Como exemplo em certa temperatura a viscosidade cinemática do ar é maior que a da água na mesma temperatura. Isto significa que a viscosidade cinemática tem maior importância no momento do ar que no momento da água.

4 – PESO ESPECÍFICO

Define-se específico como sendo o peso da unidade volumétrica, isto é, peso do fluido dividido pelo volume do fluido.

5 – PESO ESPECÍFICO RELATIVO

É a relação entre o peso específico de um fluido e o peso específico de um outro fluido qualquer. Geralmente para líquidos, a referência é o fluido água. Para gases geralmente a referência é de grande valia, pois é adimensional, isto é, o teu valor é o mesmo em qualquer sistema de unidade.

6 – REGIME OU MOVIMENTOS VARIADO E PERMANENTE

Regime permanente é aquele em que todas as propriedades do fluido (sistema) são invariáveis em cada ponto, com o passar do tempo, mas podem variar de ponto para ponto.

Q1 = Q2, portanto em cada tanto velocidade, pressão, massa específica são sempre os mesmos em cada ponto, porém existe diferença entre os pontos (Pressão – Stevin).

Caso a vazão Q1 = Q2 e sofram alterações, o regime passa a sofrer alterações, velocidade, pressão, etc... Sendo caracterizado como regime variado.

7 – ESCOAMENTO LAMINAR E TURBULENTO

Ocorre quando as partículas de um fluido moem-se ao longo de trajetórias bem definidas apresentando lâmina a camadas, cada uma delas preservando suas características no meu. No escoamento laminar, a viscosidade age no fluido no sentido de amortecer a tendência de surgimento da turbulência. Este escoamento ocorre geralmente a baixas velocidades e em fluidos que apresentam grande viscosidade.

8 - VAZÃO

É o volume de determinado