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INTRODUÇÃO - DEFINIÇÃO
Definição de Fluídos• Segundo publicação de Júlio Cesar
Rodrigues Justin, Fluidos são substâncias que são capazes de escoar e cujo volume toma a forma de seu recipiente. Quando em equilíbrio, os fluidos não suportam forças tangenciais ou cisalhantes. Todos os fluidos possuem um certo grau de compressibilidade e oferecem pequenas resistência à mudança de forma.
Os fluidos podem ser divididos em líquidos e gases. A principal diferença entre eles são: ( a ) os líquidos são praticamente incompressíveis, ao passo que os gases são compressíveis e muitas vezes devem ser assim tratados e ( b ) os líquidos ocupam volumes definidos e tem superfícies livres ao passo que uma dada massa de gás expande-se até ocupar todas as parte do recipiente.
• Fluído compressível - é um fluído que responde com uma redução do seu volume próprio ao ser submetido à ação de uma força.Fluído incompressível - é um fluído que apresenta uma resistência à redução do seu volume próprio quando é submetido à ação de uma força.
DENSIDADE• A densidade ρ é uma propriedade física de
um fluido, dada como massa por unidade de volume, ou
• vale para qualquer corpo
•A densidade representa nos fluidos o equivalente à massa nos sólidos. Outras unidades usadas na prática são g/cm3 , kg/litro, etc. A sua dimensão é ML-3.
• A densidade relativa de uma dada substância é a razão da densidade da substância ρ sub pela densidade da água ρ água, ou
• ρ rel. =
EXEMPLO
• Trinta mililitros de uma solução anestésica contida numa seringa de 5 g tem uma massa combinada de 80 g. Determine a densidade da solução anestésica.
SOLUÇÃO
• A densidade da solução anestésica pode ser determinada de
• onde r é a densidade (g/cm3), ma é a massa (g) da solução e V é o volume (cm3 ou ml).
• A massa da solução anestésica ma é a massa total mT menos aquela da seringa ms, ou:
• mT = ma + ms → ma = mT – ms = 80 – 5 = 75 g
• O volume V da solução anestésica contida na seringa é:• V = 30 ml = 30 cm3
• Assim, a densidade de uma solução anestésica pode ser determinada por:
• ρ =
EXERCÍCIOS
1°) A densidade de um radio fármaco é 0,75 g cm-3. Determine a massa de 2,0 litros deste radio fármaco•Nota: 1 litro = 1000 cm3
2°) Determine o tamanho apropriado de um recipiente necessário para manter 0,7 g de éter que tem uma densidade de 0,62 g . cm-3.
3°) Um cubo de alumínio sólido tem dimensões de 6 polegadas (6 in) de comprimento em cada lado. Dado que a densidade do alumínio é 170 lb ft-3, determine a sua massa. Dado : 1 pé = 1 ft = 12 in = 30,48 cm
4°) O osso tem uma densidade de 1,06 g cm-3. Determine a densidade relativa do osso.
5°) Como calculado no problema prévio, a densidade relativa do osso é 1,06. Determine a massa de 1 cm3 de osso.
V I S C O S I D A D E
• É a propriedade dos fluidos responsável pela resistência ao deslocamento (deformação).• Exemplo: Óleo lubrificante escoa
mais lentamente que a água ou álcool.
• IMPLICAÇÃO:• - Em consequência da viscosidade,
o escoamento de fluidos dentro das canalizações somente se verifica com “ PERDA” de energia, perda essa designada por “ PERDA DE CARGA”.
•COEFICIENTE DE VISCOSIDADE DINÂMICA ( µ )•COEFICIENTE DE
VISCOSIDADE CINEMÁTICO (ν )
Fluidos ideais
•O movimento de um fluido real é muito complexo. Para simplificar sua descrição consideraremos o comportamento de um fluido ideal cujas características são as seguintes:
• 1.-Fluido não viscoso. É desprezado a fricção interna entre as distintas partes do fluido
• 2.-Fluxo estacionário. A velocidade do fluido em um ponto é constante com o tempo
• 3.-Fluido incompressível. A densidade do fluido permanece constante com o tempo
• 4.-Fluxo irrotacional. Não apresenta turbilhões, logo, não há momento angular do fluido relativo a qualquer ponto.