Hidrostática

FACULDADE ANHANGUERA SÃO CAETANO DO SUL

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E CIVIL

FUNDAMENTOS DA HIDROSTÁTICA E CALORIMETRIA

São Caetano do Sul, 24 de Setembro de 2013.

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA

FUNDAMENTOS DE HIDROSTÁTICA E CALORIMETRIA

Trabalho apresentado à disciplina de Fundamentos Hidrostática e Calorimetria, do curso de exatas em Engenharia Civil / Produção, pela Faculdade Anhanguera São Caetano do Sul.

Orientador: Prof. Abner Jacinto Braz

Sumário

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E CIVIL 1

“APLICAÇÕES DE CALORIMETRIA E HIDROSTÁTICA” 4

Hidrostática 4

Fluido 4

Pressão 4

Densidade 5

Lei de Pascal e Lei de Arquimedes 6

Lei de Pascal 6

Lei de Arquimedes 6

CONSTRUÇÃO DE SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR 6

Conceitos básicos dos sistemas de aquecimento solar 7

Principais elementos de um aquecedor solar 9

Residência analisada 10

Sistema de aquecimento solar 11

Conclusão 11

“APLICAÇÕES DE CALORIMETRIA E HIDROSTÁTICA”

“Construção de Sistema de Aquecimento Solar”

Hidrostática

Chamamos hidrostática a ciência que estuda os fluidos em equilíbrio estático.

Fluido

Fluido é uma substância que tem a capacidade de escoar. Quando um fluido é submetido a uma força tangencial, deforma-se de modo contínuo, ou seja, quando colocado em um recipiente qualquer, o fluido adquire o seu formato.

Podemos considerar como fluidos líquidos e gases.

Particularmente, ao falarmos em fluidos líquidos, devemos falar em sua viscosidade, que é a atrito existente entre suas moléculas durante um movimento. Quanto menor a viscosidade, mais fácil o escoamento do fluido.

Pressão

Ao observarmos uma tesoura, vemos que o lado onde ela corta, a lâmina, é mais fina que o restante da tesoura. Também sabemos que quanto mais fino for o que chamamos o "fio da tesoura", melhor esta irá cortar.

Isso acontece, pois ao aplicarmos uma força, provocamos uma pressão diretamente proporcional a esta força e inversamente proporcional a área da aplicação.

No caso da tesoura, quanto menor for o "fio da tesoura" mais intensa será a pressão de uma força nela aplicada.

A unidade de pressão no SI é o Pascal (Pa), que é o nome adotado para N/m².

Matematicamente, a pressão média é igual ao quociente da resultante das forças perpendiculares à superfície de aplicação e a área desta superfície.

Sendo:

p= Pressão (Pa)

F=Força (N)

A=Área (m²)

Densidade

Quando comparamos dois corpos formados por materiais diferentes, mas com um mesmo volume, quando dizemos que um deles é mais pesado que o outro, na verdade estamos nos referindo a sua densidade. A afirmação correta seria que um corpo é mais denso que o outro.

A unidade de densidade no SI é kg/m³.

A densidade é a grandeza que relaciona a massa de um corpo ao seu volume.

Onde:

d=Densidade (kg/m³)

m=Massa (kg)

V=Volume (m³)

A Lei Fundamental da Hidrostática permite concluir que:

• A pressão no interior de um líquido em equilíbrio hidrostático aumenta com a profundidade

• A superfície livre de um líquido em equilíbrio hidrostático é plana e horizontal

• Dois pontos que se encontrem ao mesmo nível, no interior de um líquido, em equilíbrio hidrostático, estão à mesma pressão

• Dois pontos que se encontrem ao mesmo nível, no interior de um líquido, contido num sistema de vasos comunicantes, em equilíbrio hidrostático, estão à mesma pressão.

• num sistema de vasos comunicantes, com dois líquidos não miscíveis, em equilíbrio hidrostático, as alturas dos líquidos, medidas a partir da superfície de separação, são inversamente proporcionais às massas volúmicas dos dois líquidos.

Lei de Pascal e Lei de Arquimedes

Lei de Pascal

Qualquer variação de pressão exercida sobre um fluido em equilíbrio hidrostático transmite-se integralmente a todos os pontos de fluido e às paredes do recipiente que o contém.

Lei de Arquimedes

A impulsão é a força que um líquido exerce verticalmente, de baixo para cima, sobre um corpo que nele esteja total ou parcialmente mergulhado.

Todo o corpo mergulhado total ou parcialmente num fluido recebe, da parte deste, uma impulsão vertical, dirigida de baixo para cima e de intensidade igual ao valor do peso do volume de fluido deslocado pelo corpo.