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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)

1

Os sistemas mais utilizados são:

Sistema Métrico CGS e MKS (até 1967) SI

Sistema Americano de Engenharia (Inglês)

2

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)

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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

6

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?

12

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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