01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

View
222
Download
0
Category

Documents

Preview:

Citation preview

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 1/104

APRESENTAÇÃO

• OPERADOR DE PROCESSO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 2/104

APRESENTAÇÃO

Renato Rosa Pinto

• Técnico Químico Industrial

• Tecnólogo em Processos Gerenciais

• Técnico em Mineração

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 3/104

APRESENTAÇÃO

• Experiência:

– Operação de Processo Químico: planta e laboratório

– Operação de Processo Físico – Análise de Riscos de Processos –

Ajustes de Processos –

Análises de Resultados – Elaboração de Instruções Operacionais etreinamento de operadores

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 4/104

OBJETIVOS

• Apresentar os conceitos de: – Pressão, Calor e outras grandezas físicas usuais

durante operação de processos industriais

–

Trocadores de Calor – Tubulações, válvulas e acessórios

– Bombas e compressores

– Torres, Vasos, Tanques e Reatores

– Noções básicas de eletricidade e instrumentação

– Operação de unidade padrão

– Legislação e normatização

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 5/104

INTRODUÇÃO

http://sites.google.com/site/renattocetep/home

amedec.ind@gmail.com

http://sites.google.com/site/renattocetep/home

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 6/104

INTRODUÇÃO

• Qual a função de um operador de processo?

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 7/104

INTRODUÇÃO

OPERAR PROCESSOS UTILIZANDOTÉCNICAS E PADRÕES A FIM DEMANTER O PRODUTO FINAL EM

CONFORMIDADE E GARANTIR AMENOR PERDA POSSÍVEL, OU SEJA, OLUCRO, NÃO DESCUIDANDO DA

SEGURANÇA INDIVUDUAL,COLETIVA E PATRIMONIAL.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 8/104

Noções de Grandezas Físicas e Unidades

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 9/104

Pressão

Se uma pessoa pisar na lama ou na areia fofa,nela será desenhada a marca das solas de seussapatos.Isso acontece porque os pés da pessoaexerceram uma força sobre a superfície emque se apoiaram.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 10/104

Pressão

• Pois bem, toda força, quando aplicada sobre umaárea tem como resultado uma grandeza físicachamada de pressão. Isso quer dizer que pressãoé a força distribuída por uma determinadaárea. Por ser uma grandeza física, a pressão pode serrepresentada matematicamente, por:

P = F / A

Onde , P é a pressão ; F é a força e A é a área.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 11/104

Pressão

1 Pascal = 1Newton / m²

Assim, por exemplo, se quisermos saber qual a pressão exercida pela face de um paralelepípedo que tem uma área de 0,24

m² e exerce uma força de 24 N sobre asuperfície a qual ele se apóia, teremos:

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 12/104

P = 24 N / 0,24 m²

P = 100 N/m²

P = 100 Pa

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 13/104

Pressão Atmosférica

TIPOS DE PRESSÃO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 14/104

Físico italiano chamadoEvangelista Torricelli.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 15/104

Barômetro

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 16/104

Variação em Função da Altitude

Altitude Pressão atmosférica em mm de

mercúrio (mmHg) 0 m 760 mm de Hg

100 m 750 mm de Hg

500 m 710 mm de Hg

1000 m 660 mm de Hg

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 17/104

TIPOS DE PRESSÃO

PRESSÃO RELATIVA OU MANOMÉTRICA

É determinada tomando-se como referência a pressãoatmosférica local. Para medi-la, usam-se instrumentosdenominados manômetros; por essa razão, a pressãorelativa é também chamada de pressão manométrica.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 18/104

A maioria dos manômetros é calibrada em zero para a pressão atmosférica local. Assim, a leiturado manômetro pode ser positiva (quando indica o

valor da pressão acima da pressão atmosféricalocal) ou negativa (quando se tem um vácuo).Quando se fala em pressão de uma tubulação degás, refere-se à pressão relativa ou manométrica.Para medir vácuo, usa-se o vacuômetro.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 19/104

PRESSÃO ABSOLUTA

É a soma da pressão relativa e atmosférica. No vácuo absoluto, a pressão absoluta é zero e, a partir daí, serásempre positiva.

Importante: Ao se exprimir um valor de pressão,deve-se determinar se a pressão é relativa ou absoluta.Exemplo:

3 Kgf/cm2 ABS - Pressão Absoluta4 Kgf/cm2 - Pressão RelativaO fato de se omitir esta informação na indústriasignifica que a maior parte dos instrumentos mede

pressão relativa. 19

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 20/104

PRESSÃO NEGATIVA OU VÁCUO

É quando um sistema tem pressão relativa menor quea pressão atmosférica.

PRESSÃO DIFERENCIAL

É a diferença entre 2 pressões, sendo representada

pelo símbolo ∆P (delta P). Essa diferença depressão normalmente é utilizada para medir

vazão, nível, pressão, etc.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 21/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 22/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 23/104

Kgf/cm²

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 24/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 25/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 26/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 27/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 28/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 29/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 30/104

FLUIDO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 31/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 32/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 33/104

PROPRIEDADES DOS

FLUIDOS

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 34/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 35/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 36/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 37/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 38/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 39/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 40/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 41/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 42/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 43/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 44/104

PRESSÃO X FLUIDO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 45/104

TEOREMA DE STEVIN

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 46/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 47/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 48/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 49/104

VAZÃO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 50/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 51/104

VAZÃO VOLUMÉTRICA

É a relação entre o volume deum determinado fluido com otempo de escoamento deste

fuido.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 52/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 53/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 54/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 55/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 56/104

QUANTO MAIOR A ÁREA DA SECÇÃO

TRANSVERSAL DA TUBULAÇÃO,MENOR A VELOCIDADE DEESCOAMENTO DO FLUIDO.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 57/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 58/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 59/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 60/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 61/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 62/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 63/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 64/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 65/104

CALOR

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 66/104

Tudo o que nos cerca é formado de partículas – chamadas de moléculas – que estão em constante

movimento, embora isso não seja visível. Essefenômeno acontece porque as moléculas sãodotadas de energia de agitação chamada deenergia térmica.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 67/104

Para saber quanta energia térmica tem um corpo, mede-sesua temperatura, que nada mais é que a grandeza queindica o nível de agitação das partículas. Assim, quantomaior é a agitação das partículas, maior é atemperatura do corpo.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 68/104

Quando dois corpos com temperaturas diferentes são postos em contato, acontece a transferência deenergia térmica que passa de um corpo mais

quente para o corpo mais frio, até que se alcance oequilíbrio térmico, ou seja, até que astemperaturas se tornem iguais.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 69/104

Essa energia térmica que passa de um corpo paraoutro, enquanto existe diferença de temperatura,

tem o nome de calor.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 70/104

ESCALA DE TEMPERATURA

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 71/104

Há várias maneiras de representar a temperatura: a escalaCelsius, a escala Fahrenheit e a escala Kelvin.

Como ponto de referencia para as medições, as escalas

usam a temperatura do gelo fundente e a temperatura daágua em ebulição.

Na escala Celsius, por exemplo, a temperatura do gelo

fundente corresponde a 0ºC, enquanto que a temperaturada água em ebulição corresponde a 100ºC na escala.O intervalo entre esses dois pontos foi dividido em 100 partes iguais e cada uma dessas partes corresponde a 1ºC.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 72/104

180 divisões

iguais

100 divisões

iguais

100 divisões

iguais

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 73/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 74/104

TRANSFERÊNCIA DECALOR

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 75/104

Quando o calor se propaga de um ponto de maior temperatura para outro de menor temperatura,ocorre um fenômeno chamado de transmissão decalor. O calor pode propaga-se através dassubstâncias com facilidade ou com dificuldade.

A facilidade ou dificuldade que o calor tem de

propagar-se através das substâncias recebe o nomede condutibilidade térmica e ajuda a classificar os materiais em condutores e isolantes.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 76/104

Os materiais condutores são aqueles quetransmitem o calor com mais facilidade. Os metaisem geral são bons condutores de calor.

‘Os materiais isolantes, por outro lado, são mauscondutores de calor. Materiais como tecidos, papel

e amianto são exemplos de materiais isolantes.

FATORES QUE INFLUÊNCIAM NA

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 77/104

FATORES QUE INFLUÊNCIAM NATRANSFERÊNCIA DE CALOR:

Da diferença de temperatura que existeentre ambos os lados do material;

Do tamanho da superfície da face expostaao calor, ou seja, superfícies maiores transmitem mais calor;

Da espessura da parede;Do material de construção da parede.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 78/104

FORMAS DE TRANSFERÊNCIADE CALOR

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 79/104

A propagação do calor acontece nossólidos, nos líquidos, nos gases e no

vácuo e pode ocorrer de três formas: por condução, por convecção e por radiação.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 80/104

Nos materiais sólidos, o calor se propaga por condução. Isso éfacilmente verificado ao se colocar aextremidade de uma barra de ferro no

fogo. Após certo tempo, quem estiver segurando a outra extremidade da barra, começará a perceber que atemperatura aumenta gradativamente,até que fica impossível continuar a

segurá-la.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 81/104

Nos líquidos e gases, o calor se propaga por convecção, ou seja, as massas de líquidos e gasestrocam de posição entre si. Isso significa que, se

fosse retirada a fonte de calor – o fogo – que aqueciaa barra do exemplo anterior, e se mantivéssemos amão a uma certa distância do material aquecido,seria possível perceber seu calor.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 82/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 83/104

Isso acontece porque o ar em torno da barra quente seaquece, fica mais leve e sobe. O espaço livre deixado pelo ar quente é então ocupado pelo ar mais frio (maisdenso) que, por sua vez, se aquece, repetindo o ciclo

anterior. Dessa forma, estabelece-se uma correnteascendente do ar quente, que atua como veículotransportador de calor desde a barra de ferro até amão. Em países de clima frio, por exemplo, o sistemade aquecimento de ambientes se baseia na convecçãodo calor da água.

RELEMBRANDO:

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 84/104

RELEMBRANDO:

Condução: o calor passa de molécula paramolécula.

Convecção: o calor é transmitido juntamente com o ar, a água ou outro

material.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 85/104

A transmissão por radiação é diferente porque ocalor é transferido sem a ajuda de nenhummaterial. O melhor exemplo desse tipo de

transmissão é o calor do Sol que chega a Terra: ocalor não vem por convecção porque não háatmosfera ligando um ao outro. O calor do Solchega até nós por ondas sementes às ondas de

radio e àquelas que transmitem a luz. São aschamadas ondas de energia radiante.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 86/104

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 87/104

O fenômeno de troca de calor é muito empregado nos processos industriais e ajuda a atender às exigênciastecnológicas desse processo. Nas caldeiras, o processo

da transferência de calor entre a queima docombustível na fornalha e o aquecimento da água econseqüente geração de vapor pode ocorrer por radiação, convecção ou condução.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 88/104

CALOR ESPECÍFICO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 89/104

Algumas substâncias são mais difíceis de seaquecerem do que outras. Se uma vasilha comágua for colocada sobre uma chama e se um bloco de ferro de massa igual for colocado

sobre a mesma chama de mesma intensidade, oferro ficará logo tão quente que fará ferver qualquer gota de água que respingue sobre ele.A água, por outro lado, continuará fria osuficiente para que se possa mergulhar a mãonela sem queimá-la.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 90/104

Isso significa que o ferro necessita de menos calor do que a água para elevar sua

temperatura, ou seja, ele tem menor calorespecífico.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 91/104

O calor específico indica a quantidade decalor que cada unidade de massa determinadasubstância precisa para que sua temperatura

possa variar em 1ºC. É uma característica danatureza de cada substância. Portanto cadauma tem seu próprio calor especifico.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 92/104

Para os gases, o calor específico varia com a pressão e o volume. A unidade de medida do

calor específico é a caloria por grama por ºCelsius. O calor específico do vapor sob pressão constante é 0,421 cal/gºC.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 93/104

DILATAÇÃO TERMICA

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 94/104

Quando um material é aquecido, suasmoléculas se agitam mais intensamente. Por causa disso, elas se movimentam e o material

se expande, isto é, aumenta de tamanho. Essefenômeno se chama dilatação térmica. Defato, com o aquecimento, o comprimento e ovolume do corpo aquecido aumentam proporcionalmente.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 95/104

Dependendo do material e das condições doaquecimento, a dilatação pode ser:

Linear, ou seja, quando o aumento é maior nosentido de uma das dimensões do corpo.

Superficial, isto é, a expansão acontece apenasna superfície do material.

Volumétrica, quer dizer, a variação de tamanhose dá no volume do corpo.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 96/104

Os materiais sólidos, quando aquecidos, podem apresentar esses três tipos de dilatação.Já os líquidos e os gases, por não terem formas próprias, apresentam somente à dilataçãovolumétrica.

Cada tipo de dilatação apresenta um

determinado coeficiente de dilatação térmica,ou seja, o aumento de tamanho para cada graude elevação na temperatura.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 97/104

ESCOAMENTO

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 98/104

Escoamento é o caminho que ofluido percorre no equipamento.Dependendo da maneira com o

fluido escoa, o escoamento podeser de dois tipos:

Escoamento laminar ouEscoamento turbulento.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 99/104

No escoamento laminar, as partículas do fluido deslocam-se paralelamente umas às outras, praticamente sem se misturarem,como se formassem camadas de deslocamento com sentido

preferencial.

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 100/104

No escoamento turbulento, as partículas fluem emtodas as direções e provocam turbilhonamento eredemoinhos. Isso acontece na associação develocidades elevadas associadas a viscosidades

baixas. O escoamento de água e de gases ésempre do tipo turbulento. A ilustração a seguir representa esquematicamente esse fenômeno.

100

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 101/104

A turbulência favorece as trocas de calor e a mistura do próprio fluido no interior da tubulação, tornando-o maishomogêneo.Vários fatores influenciam no tipo deescoamento, a saber:

Velocidade do fluido;

Diâmetro da tubulação;Viscosidade do fluido;Densidade do fluido.

101

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 102/104

PERDA DE CARGA

102

7/27/2019 01_Operador_Processo_Noções de Grandezas fisicas e unidades

http://slidepdf.com/reader/full/01operadorprocessonocoes-de-grandezas-fisicas-e-unidades 103/104

Perda de carga é a queda de pressão que um fluidosofre quando escoam por uma tubulação, devido aatritos e acidentes provocados por curvas,

válvulas, derivações e outros acessórios.

Nos equipamentos, as perdas de carga podem ser provocadas por defletores, chicanas, recheios.