Propriedades Gerais de Fluidos: Massa Específica, Peso Específico e Densidade, Notas de aula de Fluidos

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2. PROPRIEDADES GERAIS DOS

FLUIDOS

MASSA ESPECÍFICA: Para a água:

ρρρρ

= 1000 kg/m

3

= 1,94 slug/ft

3

a 760 mmHg e 4 ºC

100 utm/ m³ = 1g / cm³

(1 utm = 9,8067 kg)

Mercúrio:

ρρρρ

= 13600 kg/ m³ = 13,6 g/ cm³

Ar:

ρρρρ

= 1,2 kg/ m³ = 0,0012 g/ cm³

VOLUME ESPECÍFICO: É o inverso da massa específica.







PESO ESPECÍFICO: Água:

γγγγ

= 1000 kgf/m³

10000 N/m³

Mercúrio:

γγγγ

= 13600 kgf/m³

136000 N/m³

Ar:

γγγγ

= 1,2 kgf/m³

12 N/m³

DENSIDADE: É a relação entre o peso de uma substância e o peso de igualvolume

de

água,

ou

ainda,

a

relação

entre

a

sua

massa

específica e a massa específica da água.







ou







ou







LÍQUIDO

Massa

específica

(kg/m

3

)

Peso

específico

(N/m

3

)

Densidade

Água

1000

10000

1

Água do mar

1025

10250

1,

Benzeno

879

8790

0,

Gasolina

720

7200

0,

Mercúrio

13600

136000

13,

Óleo lubrificante

880

8800

0,

Petróleo bruto

850

8500

0,

Querosene

820

8200

0,

Etanol

789

7890

0,

Acetona

791

7910

0,

Sabendo-se

que

kg

de

massa

de

uma

determinada

substância

ocupa

um

volume

de

m³,

determine

a

massa

específica, o peso específico e a densidade dessa substância.Dados:

γ γ

γ γ

H2O = 10.000N/m³, g = 10m/s²

Massa específica:

ρρρρ =

m/V

ρρρρ =

ρρρρ

= 850 kg/m

3

Peso específico:

γγγγ

ρρρρ

.g

γ γ

γ γ

γγγγ

= 8.500 N/m

3

Densidade:

d =

γ/γ/γ/γ/ γ

γγγ

água

d = 8.500/10.

d = 0,

Viscosidade absoluta ou dinâmica:

água e ar

pouco viscosos

melaço e alcatrão

muito viscosos

Viscosidade de um gás aumenta com a temperatura (aumenta a frequência de choques entre moléculas) Viscosidade de um líquido diminui com a temperatura (diminuem as forças de atração que mantém as moléculasunidas)

Viscosidade cinemática: É a relação entre a viscosidade dinâmica e a massa específica.

 



Dimensões:

μμμμ

= F.L

.T = M.L.T

.L

.T = M.L

.T

]

ρρρρ

= M.L

νννν

M.L

.T

/ M.L

= L

2

.T

Unidades:

SI:

m

2

/s

Inglês:

ft

2

/s

cgs:

stoke (St) = 1 cm

2

/s

Compressibilidade: Gás perfeito:

p.v = R.T

p ... pressãov ... volumeT ... temperaturaR ... constante do gásA equação dos gases perfeitos define a compressibilidade dogás (variação do volume com a pressão).

Elasticidade: Líquido:



 

⁄

Se a pressão aumenta em dp, o volume v diminui em –dv.K ... unidades de pK ... Módulo de elasticidade volumétrica

Pressão de vapor: Num recipiente aberto, quando a pressão externa for igual àpressão de vapor, o líquido se vaporizará totalmente, ou seja,entrará em

ebulição

.

Quando um líquido está escoando dentro de tubulações, emalgumas situações, pressões muito baixas podem aparecer nosistema.

Se estas pressões forem menores ou iguais à pressão de

vapor, o líquido se vaporizará rapidamente, formando uma bolsa devapor, ou

cavidade

, que expande rapidamente e escoa junto com o

líquido.

Quando esta cavidade atinge um ponto de pressão maior

que a pressão de vapor, ocorre o colapso da cavidade.

Este

fenômeno é conhecido como cavitação, e é prejudicial aodesempenho de bombas e turbinas elétricas e pode causar erosãonas partes metálicas da região de

cavitação

.

Tensão superficial: Na interface entre um líquido e um gás, forma-se uma película nolíquido, devido à atração das moléculas abaixo da superfície.

Esta

película é mantida por uma força de coesão, denominada

tensão

superficial

, que é igual à relação entre energia de superfície por

unidade de comprimento de película.