Atps mecanica dos fluidos

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ETAPA 1

Introdução

Conceitos e Principais Propriedades dos Fluídos


Fluídos: São corpos cujas moléculas tem a propriedade de se mover, umas em relação as outras, sob a ação de forças de mínima grandeza.
Fluídos Perfeitos: Não possuem viscosidade, coesão, elasticidade e, em
certos casos, peso.
Viscosidade: propriedade em virtude da qual os fluídos oferecem maior ou menor resistênciaa deformação quando sujeitos a esforços de escorregamento.
Elasticidade: propriedade que tem os fluídos de aumentar de volume quando se lhes diminui a pressão.
Coesão: força de atração entre as partículas do fluído e que permitem as mesmas resistirem a pequenos esforços de tensão.
Massa Específica: Massa do corpo por unidade de volume, no sistema MKS (Kgs2/m4 ).
Peso Especifico (Ã): Peso docorpo por unidade de volume, no MKS (Kgs/m3 ). Ã = _g
A determinação dessas grandezas pode ser feita por dois métodos:

Método de Labrange

Estuda o comportamento da partícula ao longo de sua trajetória utilizando equações do movimento, semelhante ao estudo do movimento dos sólidos.
Função variáveis físicas : pressão , massa específica, etc.
Função do instante tempo Função da posiçãocoordenada

Método de Euler

Estuda a sucessão de partículas que passam pelos pontos de referência, determinado a velocidade e aceleração, bem como a pressão e densidade.
Essas grandezas dependem da posição do ponto de referência e, no mesmo ponto, também variam com o decorrer do tempo.


Definição




É a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento, a umadada temperatura.[1]
Define-se pela Lei de Newton da viscosidade:

[pic].
[pic]

Pressão laminar de um fluido entre duas placas. Atrito entre o fluido e a superfície móvel causa a torsão do fluido. A força necessária para essa ação é a medida da viscosidade do fluido.
Onde a constante [pic]é o coeficiente de viscosidade, viscosidade absoluta ou viscosidade dinâmica. Muitos fluidos, comoa água ou a maioria dos gases, satisfazem os critérios de Newton e por isso são conhecidos como fluidos newtonianos. Os fluidos não newtonianos têm um comportamento mais complexo e não linear.
Viscosidade é a propriedade associada a resistência que o fluido oferece a deformação por cisalhamento. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devidobasicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir de um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquanto óleo vegetal é "grosso", tendo uma alta viscosidade.



Aviscosidade cinemática (letra grega nu, ν), é definida por:
[pic]
em que ρ é a massa específica do fluido.

Unidades:

No SI, a unidade da viscosidade cinemática ν é m2/s. No sistema CGS é utilizada a unidade Stokes (St), sendo um Stokes igual a 10-4 m2/s e dada a magnitude do seu valor é preferível utilizar a forma centistokes.
A viscosidade absoluta tem como unidade Pa.s (N.s/m2) emunidades do SI. Essa unidade é normalmente expressa em mPa.s dado a sua magnitude. Outra forma conveniente, a partir do sistema CGS é o Poise, sendo um Poise igual a 0,1 Pa.s ou seja, um centipoise (cP) é igual a 1 mPa.s

Viscosidade de alguns materiais comuns

Algumas viscosidades de fluidos newtonianos estão listadas abaixo:
Gases (a 0 °C):
| |viscosidade (Pa·s) ||hidrogênio |8,4 × 10−6 |
|ar |17,4 × 10−6 |
|xenônio |21,2 × 10−6 |


Líquidos (a 20 °C):
| |viscosidade (Pa·s) |
|álcool etílico |0,248 × 10−3 |
|acetona |0,326 × 10−3 |
|metanol |0,597 × 10−3 |...
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