TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I (Transferência de quantidade de movimento)
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Aula 2: 02/03/2012Revisão sobre sistemas de unidades.
TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS II
(Transferência de quantidade de movimento)
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Os sistemas mais utilizados são:
Sistema Métrico CGS e MKS (até 1967) SI
Sistema Americano de Engenharia (Inglês)
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Sistema CGS
Massa - grama (g)
Comprimento - centímetro (cm)
Tempo - segundo (s)
Temperatura - Celsius (ºC)
Força = massa * aceleração
aceleração = 1 cm/s2
1 dyn = 1 g * cm * s -2 3
Sistema MKS
Massa - quilograma (kg)
Comprimento - metro (m)
Tempo - segundo (s)
Temperatura - Celsius (ºC)
4
Sistema Internacional - SI
Massa - quilograma (kg)
Comprimento - metro (m)
Tempo - segundo (s)
Temperatura - Kelvin (K)
Força = massa * aceleração
aceleração = 1 m/s2
1 Newton = 1 kg * m * s -2 5
Sistema InglêsTem cinco dimensões primárias :
Massa - libra-massa (lbm)
Comprimento - pé (ft)
Tempo - segundo (s)
Temperatura - grau Rankine (ºR)
Força - libra-força (lbf)
g = 32,17 ft/s2
gc = 32,17 lbm lbf-1 * ft *s-2
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gc surge da necessidade de preservação da igualdade numérica e da consistência
dimensional
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2ª Lei de Newton: gc
kvmdt
dkamF
1;
2.
.1
slbf
ftlmbvm
dt
d
Fgc
1) Dê as unidades em CGS e SI das seguintes propriedades:
Exercícios da aula
Densidade Pressão Tensão de cisalhamento Viscosidade
massa/volumeforça normal /área força tangencial/áreaEquação de Newton
Equação de Newton
Tensão de cisalhamento = viscosidade * taxa de deformação
Taxa de deformação = Δvelocidade/Δdistancia = (m/s)/(m) = s-1
Ft/A = μ (Δv/Δl) => μ = (força/área)/(tempo-1)8
2) Escreva o conceito de:
Vazão mássica Vazão volumétrica Número de Reynolds
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3) Qual é a diferença entre psig e psia ?
psi = pound force per square inchpsi = libra-força por polegada quadrada
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4) Qual é o valor de:
• Densidade da água• Calor específico da água• Viscosidade da água• Densidade do ar
Densidade da água = 1g/cm3 = 1kg/l = 1000 kg/m3
Calor específico da água = 1 cal/(g .ºC)
Viscosidade da água = 1cP = 0,01 g/cms = 1 x 10-3 kg/ms
Densidade do ar = 1g/m3
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5) Quais são as forças que atuam sobre uma pedra caindo?
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6) Diferencie os regimes permanente e transiente.
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7) Diferencie os fluidos newtonianos e não-newtonianos.
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8) Quais são os termos do balanço de energia mecânica?
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9) O que são linhas de corrente? Como elas se apresentam nos diferentes regimes de escoamento?
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Exercícios para reflexão
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1. Misturando uma certa quantidade de água a40ºC com outra quantidade de água a 60ºC, a temperatura da mistura não poderá ser maior que 60ºC. Por que?
2. O que impede que a água misturada da pergunta acima não possa ser separada novamente, de forma que obtenhamos novamente água nas condições iniciais?
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3. O impacto ambiental causada pelas usinas hidrelétricas é muito pequena, pois
não há queima de combustíveis. Concorda com isso?
Usina hidroelétrica
ÁguaInfra-
estrutura
Eletricidade
Outros fatores?
Impactos sociais e
ambientais?19
4. Se as rugosidades fossem eliminadas (sem atrito) durante o escoamento de um fluido (como água, ar, sangue, petróleo, etc), haveria necessidade de colocar uma bomba para deslocar o fluido?
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