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Características dos Fluidos

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Caractersticas dos Fludos - 2.1

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Seo 1Peso especfico e gravidade especfica | Solues de Acar | Presso de Vapor | Viscosidade | Viscosidade Cinemtica | Viscosidade absoluta | Lquidos Newtonianos | Lquidos dilatantes | Lquidos tixotrpicos | Lquidos plsticos e pseudo plsticos | Identificao de Viscosidade | Valor de Ph

Introduo O Dicionrio Oxford define a palavra "lquido" como um "fludo"; em um estado entre o slido e o gasoso; fluindo suavemente. Os fludos que abordaremos com este manual variaro entre solues gasosas e semi-slidas e que podero no fluir suavemente, mas apesar disto podem ser classificados como lquidos. Todos estes lquidos tem certas propriedades e conveniente nos familiarizarmos com as definies destas propriedades.

PESO ESPECFICO E GRAVIDADE ESPECFICA Estes dois termos no devem ser confundidos. Peso especfico ou densidade de um lquido => definido como peso de um lquido por unidade de volume . Isto expresso por quilogramas por metro cbico (kg/m3) ou libra por p cbico (Lb/ft3). Gravidade especfica (S.G.) => a relao do peso de uma unidade de volume de um determinado lquido com o peso de uma idntica unidade de volume de gua limpa a 4 oC.

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Exemplo Figura 1a 1 m3 de gua @ 1000 kg a 20 oC Exemplo : Fig. 1a 1 m3 de glicerina pesa 1260 kg a 20 C Peso especfico = 1260 kg/m3 Gravidade especfica = Peso da Glicerina Peso da gua

.

= 1260 = 1.26 1000]

Gravidade especfica ou S.G., como abreviada, medida por meio de um densmetro, o qual basicamente um flutuador com uma escala arbitrariamente graduada mostrando a leitura por graus de submergncia. Os tipos mais comuns de escala so BAUME, API e BRIX. A escala BAUME mede lquidos que so mais pesados que a gua e pode ser expressa pela frmula: S.G. = 146,3 (146,3 - BAUME )

.A escala API mede lquidos que so mais leves que a gua e expressa pelafrmula:

S.G. = 141,5 (135,5 + API ) Topo

SOLUES DE ACAR O densmetro BRIX mostra por leitura direta a percentagem de acar por peso a temperatura indicada no instrumento, usualmente 17,5 C. Exemplo: 70 BRIX = 70 % soluo de acar

A gravidade especfica e densidade variaro com a temperatura e assumiro alguma importncia quando operadas em largas faixas de temperatura e grandes volumes de lquido. A tabela abaixo mostra que a extenso da temperatura afeta os valores da gravidade especfica /densidade da gua.

Gravidade Especfica e Peso da gua Limpa

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Caractersticas dos Fludos - 2.1Temp. Kg/m3 lb/ft3 Celsius 4 20 40 60 80 100 998 997 993 983.5 971 958 lb/U.K.gall lb/U.S Gal Kg/litro 8.335 8.328 8.291 8.208 8.125 8.0 Gravidade Especfica

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62.305 10.0026 62.25 62.0 61.4 60.6 59.8 9.9939 9.95 9.85 9.75 9.6

0.99805 1.0 0.9972 0.9928 0.9828 0.9728 0.9579 0.998 0.987 0.974 0.962 0.951

PRESSO DE VAPOR Os lquidos evaporaro a menos que prevenidos de igual modo de presso externa. A presso mnima para prevenir que esta evaporao ocorra conhecer como atua a presso de vapor a uma temperatura especfica. Cada lquido tem sua prpria relao de presso vapor/temperatura que expressa em unidade de presso absoluta, Lb/in2 abs, etc.

VISCOSIDADE A viscosidade de um lquido a medida de sua resistncia as fora de cisalhamento. A uma especfica capacidade fludos com alta viscosidade requerem uma fora maior para deslocar-se (cisalhar) que os fludos de baixa viscosidade. Existem de forma bsica duas viscosidades: Cinemtica; Absoluta

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VISCOSIDADE CINEMTICA A resistncia para movimentar um lquido depende da sua viscosidade cinemtica, cuja unidade o STOKE. Usa-se um viscosmetro para medir a viscosidade cinemtica de um lquido, a medida o tempo gasto para o lquido cruzar uma dada distncia atravs de um tubo vertical que tem uma escala graduada. Este viscosmetro fornece uma leitura em segundos ou graus de acordo com a escala associada com cada instrumento. Estas unidades podem ser convertidas para STOKES ou centistokes por meio de uma tabela de converso.

Nota : Unidade STOKE

1 st = 0,0001 m2/s

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VISCOSIDADE ABSOLUTA A viscosidade absoluta ou dinmica, como algumas vezes chamada, pode ser obtida pela multiplicao da viscosidade cinemtica do lquido por sua gravidade especfica. Ela tambm pode ser obtida pela leitura direta atravs de um instrumento como viscosmetro Brookfield.

Nota: Unidade Centi-poise

1 CP = 0,001 N.S/m2

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.

Este instrumento mede a fora despendida para girar um eixo carretel interno de um recipiente Standard do lquido e mostra a leitura em uma escala. A escala fornece uma leitura em Poise e Centipoise(CP) que a unidade que ser a unidade usada atravs deste manual. A viscosidade da maioria dos lquidos diminui com o aumento da temperatura. Desta forma a temperatura pode ser usada para aliviar problemas causados pela alta viscosidade dos lquidos. A leitura da viscosidade pode geralmente ser tomada no mostrador de valores e pode ser usada nos clculos de sistema. Alguns lquidos, entretanto, mostram diferentes caractersticas de viscosidade que devem ser consideradas.

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LQUIDOS NEWTONIANOS Estes lquidos tem viscosidade constante a uma dada temperatura sem relao ao grau de cisalhamento ou velocidade de fluxo. A maioria dos leos e lquidos puros so newtonianos. Topo

LQUIDOS DILATANTES Este tipo de lquido aumenta a viscosidade quando aumenta o grau do cisalhamento. Esta caracterstica provoca problemas nas perdas por frico nas tubulaes que ser abordado em captulo adiante. Bombas grandes em baixa rotao podem ser usadas para ajudar neste problema. Lquidos que demonstram caractersticas dilatantes so includos: Slurries, misturas de acar (melado), leite, chocolate e algumas gomas. A maioria destes lquidos contm massa com capacidade de enchimento (espessamento), como por exemplo, chocolate contm uma grande proporo de gordura de leite em p. Topo

LQUIDOS TIXOTRPICOS Estes tipos de lquidos aumentam a viscosidade com o aumento do cisalhamento

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Caractersticas dos Fludos - 2.1ou velocidade. O incio do fluxo dos lquidos tixotrpicos difcil mas alivia uma vez comeado. Lquidos tais como adesivos, graxas gorduras e ltex tem caractersticas tixotrpicas.

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LQUIDOS PLSTICOS E PSEUDO PLSTICOS Este tipo de lquidos mostra as mesmas caractersticas dos tixotrpicos com uma exceo. O fluxo inicial ainda mais difcil e para a extenso necessrio montar a suco da bomba diretamente abaixo do tanque ou alimentador do qual est sendo alimentada. Exemplos de lquidos plsticos so emulses, gels e loes. Topo

IDENTIFICAO DE VISCOSIDADE Como alguns lquidos alteram a viscosidade com a temperatura e o grau do cisalhamento difcil junt-los em seus vrios grupos de caractersticas. Somente por simulao das reais condies de bombeamento, sistemas de tubulao e a bomba sendo usada o nmero exato da viscosidade obtido para um especfico volume de fluxo e temperatura. Topo

VALOR DE Ph O valor de Ph de um lquido o logaritmo comum recproco de sua concentrao de ons de hidrognio. Em termos mais simples, o fator Ph de um lquido a proporo de alcalinidade ou acidez deste lquido com Ph 7 sendo neutro. Valores de Ph acima indicam alcalinidade e abaixo acidez. A escala de logaritmos graduada em sucessivos e iguais degraus para cima e para baixo da escala. Desta forma podemos interpretar que comparado com Ph 5, um Ph 4 10 vezes, um Ph 3 100 vezes e Ph 2 1000 vezes mais forte em sua proporo de cido.

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Seo 2Terminologia Hidrulica - Vazo - Presso - Presso Atmosfrica - Presso de manmetro - Presso absoluta Presso de Suco - Presso de Descarga - Presso Diferencial - Relao entre a Presso e Alt.Man - Altura Esttica - Altura Esttica de Suco - Altura Esttica de Descarga - Altura Esttica Total - Altura Dinmica - Velocidade (da altura) - Perdas - Alt de Suc.Total - Altura Total de Desc. - Altura Total

TERMINOLOGIA HIDRULICA Em todas as partes este manual usa unidades selecionadas e smbolos recomendados pela ISO. A base das unidades que estaremos usando so: Qualidade Comprimento Massa Tempo Corrente eltrica Temperatura Termodinmica Unidade Metros Quilograma Segundo Ampere Kelvin Smbolo m kg s A K

As principais caractersticas do Sistema Internacional ou S.I. como abreviado, so: (a) Qualquer unidade derivada a quantidade resultante do produto ou quociente de duas ou mais unidades bsicas. (b) A unidade derivada de fora o quilograma metro por segundo2 e conhecida como Newton. O Newton a fora que quando aplicada a um corpo que tendo a massa de 1 Kg fornece uma acelerao de 1 metro por segundo2. Ela desta forma independente da gravitao da Terra. (c) A unidade de trabalho em todas as formas o joule e a de potncia o watt. (d) As unidades Kelvin (K) e graus Celsius (C) de temperatura so idnticas. O nome Celsius substituiu o nome anterior Centgrado que no mais utilizado.

Para algumas das unidades derivadas existem nomes especiais e

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