Artigo Sobre Liga De Titânio

2. RESUMO TEÓRICO

2.1 O Sistema Termodinâmico e o Volume de Controle

Sistema: porção do universo sob análise. Todo sistema tem um contorno, paredes, fronteiras ou limites do sistema, que podem ser reais ou imaginários. Todos estes termos tratam de um conceito único: a superfície de contorno. O meio externo, ou entorno do sistema é a parte do universo próxima ao sistema que é afetada, em alguma medida, por ele.

Um sistema pode ser fechado, isto é, é uma porção constante de massa. Alguns autores, de princípio, definem sistema como sendo, necessariamente, o sistema fechado.

O sistema pode também ser aberto, quando a transferência de massa e energia ocorre através de seus limites. Nesse caso é mais usual que os autores o definam como volume de controle, e a superfície limítrofe, que em parte é permeável, é chamada de superfície de controle. O sistema pode ser também um sistema isolado, quando ele não transfere massa ou energia para o meio externo.

2.1 Estado e Propriedades de uma Substância

Fase é uma porção de matéria, homogênea em termos de composição química e estrutura física. Um sistema que contém somente uma fase é chamado de sistema homogêneo. Se tem duas ou mais fases, é um sistema heterogêneo. Notar que uma fase pode ser composta de somente uma substância pura ou pode ter vários componentes.

A propriedade de um sistema é qualquer característica avaliável de um sistema, e cujo valor depende das condições do sistema. O conjunto de propriedades define o estado termodinâmico do sistema. Às vezes as propriedades termodinâmicas fundamentais são denominadas de coordenadas termodinâmicas; a partir das propriedades fundamentais, várias outras podem ser deduzidas. As propriedades são internas, intrínsecas ao sistema, ou externas, aquelas que dependem do movimento ou da posição relativa do sistema. As propriedades do sistema são também comumente referidas como variáveis de estado ou funções de estado. As propriedades podem ser extensivas, quando dependem da massa do sistema, ou intensivas, quando não dependem da massa.

As propriedades termodinâmicas mais comuns de uma substância pura são:

Pressão, é uma medida de força por unidade de área, resultado da manifestação média da colisão de um fluido com as paredes do recipiente que o contém;

Temperatura, o conceito subjetivo da sensação de quente ou frio, é a propriedade que regula o processo de transferência de calor em sistemas.

Volume específico, o volume por unidade de massa;

Massa específica (ou densidade), a massa por unidade de volume;

Energia interna, energia intrínseca à matéria, resultado da movimentação das moléculas e das forças intermoleculares;

Entalpia, é a soma das energias específicas u e pv, h = u + pv, sendo u a energia interna específica (por unidade de massa), p a pressão e v o volume específico;

Entropia, é a função de estado que dá a medida da desordem molecular de uma substância.

3. QUESTÕES 01

Um manômetro contém um fluido com densidade de 816 kg/m3. A diferença de altura entre as duas colunas é 50 cm. Que diferença de pressão é indicada em kgf/cm2? Qual seria a diferença de altura se a mesma diferença de pressão fosse medida por um manômetro contendo mercúrio (adote densidade do mercúrio de 13,60 gm/cm3)

KgPg L P m ρ ρ

Para resolução do problema apresentado, temos os seguintes dados, onde através serão necessários para obtermos a variação de pressão com a densidade do primeiro fluido apresentado:

ρ = 816 kg

m3

∆L = 0,50m

No primeiro momento se faz necessário o uso da seguinte fórmula ∆P = ρ x g x L, onde através desta, se é possível estabelecer ou encontrar a variação de pressão do fluído com a densidade de 816kg/m3. Prioritariamente para o cálculo da variação de pressão que será encontrada no cálculo iremos utilizar a diferença de altura entre duas colunas do fluído de 0,5m conforme apresentado no problema, essa variação resultante do cálculo pode ser verificada no cálculo abaixo.

∆P = ρ x g x L ∆P = 816 kg x 9,81 m x 0,5m ∆P = 4.002,48 kg

m3 s2 m x s2

1,033 kgf

∆P = 4.002,48Pa ∆P = 4.002,48Pa x cm2 ∆P = 0,040805 kgf

101,325Pa