Fenômenos de tranportes

1. Introdução
Muitos sistemas físicos envolvem armazenamento, conversão e transporte de energia. O estudo de fenômenos de transporte aborda estes processos de modo a descrevê-los através de uma formulação matemática comum. Ex.: Nestes processos necessariamente haverá um movimento no sentido de equilíbrio (devido ao Segundo Princípio termodinâmico: aumento da entropia do universo) e o transporte de uma “quantidade”.

1.1 Propriedades dos fluidos e meios contínuos
Na matéria as moléculas estão em constante movimento conferindo uma série de propriedades. Nós nos interessamos nas manifestações destes movimentos moleculares, ou seja, nas propriedades do sistema.
Entendemos como propriedade dos sistemas aquelas grandezas (físico- químicas, como temperatura, pressão etc.) que permanecem constantes no sistema sempre que este sistema estiver nas mesmas condições. Além disso, consideraremos sempre que as propriedades serão constantes ao longo de todo o volume/superfície de interesse, pois a matéria está uniformemente distribuída (meio contínuo).
1.2 Gás perfeito
É um gás cujas moléculas colidem de modo perfeitamente elástico. Para as nossas aplicações o ar pode ser considerado um gás perfeito (ideal) quando estiver em baixas pressões (+/-1 atm) e altas temperaturas (dobro da temperatura crítica ).
1.3 Fluídos compressíveis e incompressíveis
A incompressibilidade é medida pelo módulo volumétrico da elasticidade isotérmica ( ). Sendo o coeficiente de compressibilidade, um fluído é denominado incompressível quando sua variação de densidade é insignificante frente variação de pressão. Dessa forma podemos deduzir que os líquidos podem ser considerados incompressíveis enquanto os gases precisam ter quase sempre sua compressibilidade levada em consideração.
Ex.: Considerando a elasticidade isotérmica da água (H20) igual a 300.000 PSI/ft³, vamos verificar a variação do volume do sistema que consiste em 1 ft³ (0,03 m3) de H20