Fundamentos De Hidrostática Calorimetria

ENGENHARIA MECÂNICA

4ª SÉRIE A

SUMÁRIO

1- DESAFIO..........................................................................................................03

1.1- Objetivo do desafio.........................................................................................03

2- ETAPA 1: Conceitos Fundamentais, definição de fluido e

propriedades dos fluidos. Fluidos em Repouso e Pressão..................................04

2.1 - Passo 1.............................................................................................................04

2.2 - Passo 2.............................................................................................................05

2.3 - Passo 3.............................................................................................................07

2.4 – Passo 4............................................................................................................08

3- ETAPA 2: Princípios de Pascal e Arquimedes. Temperatura e

Medição de Temperatura......................................................................................08

3.1 - Passo 1.............................................................................................................08

3.2 - Passo 2.............................................................................................................09

3.3 - Passo 3.............................................................................................................09

4 - Referências Bibliográficas................................................................................10

1- DESAFIO

O desenvolvimento de novas tecnologias exige de um Engenheiro não somente a constante atualização acerca dessas, mas também um consistente conhecimento de princípios (sejam eles concernentes à Física, à Química ou qualquer outra área) necessários para a compreensão dessas tecnologias e sua correta utilização. Um relevante exemplo dessa necessidade é o desenvolvimento de sistemas para captação, armazenamento e utilização da energia. A compreensão do correto funcionamento desses sistemas exige conhecimentos de diversas áreas da Física (Termodinâmica, Eletricidade e Ciência de Materiais, por exemplo), e esta permitirá ao profissional optar por um sistema mais adequado de acordo com a situação.

Outro exemplo é a utilização de sensores (sejam eles de movimento, calor, fumaça, etc.) em construções, cujas aplicações inerentemente implicam o conhecimento de fundamentos de Física e Química.

Evidencia-se, então, a partir dos exemplos citados, a exigência de que um profissional formado em Engenharia deva ter tanto um sólido conhecimento dos fundamentos das ciências básicas (principalmente Física, Química e Matemática) quanto uma visão integrada, que lhe permitirá, em um projeto, a melhor escolha e dimensionamento de elementos a este referentes.

1.1 - Objetivo do desafio:

O desafio desta atividade é promover o estudo das aplicações dos princípios de hidrostática e calorimetria no sistema de captação e armazenamento de água em uma residência, e o desenvolvimento de um sistema de aquecimento solar com materiais de baixo custo para essa residência.

A importância deste desafio está na ampliação da visão do aluno com relação à diversidade de situações encontradas por um Engenheiro e que exigem desse um sólido conhecimento de princípios fundamentais das ciências. Este conhecimento permitirá uma maior liberdade na escolha de tecnologias apropriadas para o desenvolvimento de um projeto, além de uma visão mais integrada.

2 - ETAPA 1

Aulas-tema: Conceitos Fundamentais, definição de fluido e propriedades dos fluidos. Fluidos em Repouso e Pressão.

Esta atividade é importante para você compreender a caracterização de um fluido em repouso, o conceito de pressão e sua aplicação no uso de um sistema de aquecimento solar. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

2.1 – Passo 1

Definição de Fluido

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 à propriedade de não resistir à 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.

Fluidos compreendem líquidos e gases. Os líquidos escoam sob a ação da gravidade até preencherem as regiões mais baixas possíveis dos vasos que os contém. Os gases se expandem até ocuparem todo o volume do vaso, qualquer que seja a sua forma. As moléculas em um gás não têm restrição de movimento dentro do recipiente que o contém, e podem se deslocar através de toda essa região do espaço. Já o líquido está restrito a se mover abaixo da sua superfície. Grande parte de suas moléculas não têm energia suficiente para vencer essa barreira imposta pela superfície, daí a contenção entre a sua superfície e a parede do recipiente. Na Mecânica dos Fluidos estudamos o movimento do conjunto de partículas e não o de cada partícula, como na Mecânica Newtoniana.

2.2 – Passo 2

Como Funciona um Aquecedor Solar

Energia solar: fonte de energia limpa e renovável que não polui, não destrói e nunca se esgota.

Aquecimento solar de água: aproveitamento da energia solar para aquecer a água.

E para minha casa? Aquecedor solar de água residencial!

Kit composto principalmente