Mecânica dos Fluidos
Exercício: Viscosidade Dinâmica e Peso Específico Relativo com Transformação de Unidades
Conteúdo da Aula:
Exercício: A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 (m2/s) e o seu peso específico relativo é 0,85. Determinar a viscosidade dinâmica, nas seguintes unidades: No SI Em slug/ft.s Em P (poise).
Vamos adotar a aceleração da gravidade g igual a 9,8 (m/s^2) e massa específica da água 1000 (kg/m^3). Resumimos os dados fornecidos na figura 01.
As fórmulas que serão utilizadas no problemas podem ser verificadas na figura 02.
Isolando a viscosidade dinâmica na fórmula (1), obtemos a fórmula (2). Temos a relação entre o peso específico e a massa específica na equação (3). Isolando o peso específico da equação (4), obtemos a equação (5).
Substituindo a equação (3) na equação (5), conseguimos isolar a massa específica, resultando na equação (7). Substituindo esta na equação (2), obtemos a equação (8) que nos permite calcular a viscosidade dinâmica.
Substituindo valores, obtemos viscosidade igual a 23,8 (N.s/m^2). Conforme indicado na figura 3, nas três maneiras equivalentes da unidade no sistema internacional SI..
Para transforma o valor encontrado para slug/ft.s temos a relação indicada na figura (4), assim como os cálculos realizados. Dessa forma obtemos o valor para viscosidade cinemática de 0,4971 slug/pe.s.
De forma semelhante, podemos obter o valor da viscosidade em cP (Centi poise) através das relações indicadas na figura 5.
Por fim, substituindo valores, obtemos a viscosidade igual a 2,38 cP (centi poise) como ilustrado na figura (6).
Fórmulas e Resoluções:
CONSIDERAÇÕES SOBRE A MECÂNICA DOS FLUIDOS
A Mecânica dos Fluidos é uma disciplina da engenharia muito importante, pois ela trata da interação dos fluidos em diversos sistemas.
Fluido nada mais é do que a junção dos líquidos em gases em uma única classificação, assim passamos a dividir o estudo da mecânica em dois, o estudo relativo aos sólidos e o estudo relativos aos fluidos.
Entender os conceitos da Mecânica dos Fluidos é fundamental para qualquer aspirante a engenheiro, até mesmo os técnicos e tecnologos.
Os princípios da Mecânica dos Fluidos estão inseridos em qualquer sistemas que envolva um líquido ou gás (também vapor) e portanto, essencial na engenharia.
Nossa playlist de Mecânica dos Fluidos aborda os seguintes temas:
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Introdução
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Conceito técnico de Fluido
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Lei de Newton da Viscosidade e Tensão de Cisalhamento
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Fluidos Newtonianos e Fluidos Não-Newtonianos
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Conceito de Viscosidade Dinâmica
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Conceito de Massa Específica
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Conceito de Peso Específico
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Conceito de Densidade Relativa ou Peso Específico Relativo
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Conceito de Viscosidade Cinemática
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Estática dos Fluidos
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Conceito de Pressão
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Princípio de Stevin
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Lei de Pascal
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Conceito de Carga de Pressão
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Superfícies Submersas e Comportas
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Manometria e Manômetro em U
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Cinemática dos Fluidos
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Conceito de Escoamento em Regime Permanente e Não-Permanente
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Conceito de Escoamento Laminar, Escoamento de Transição e Escoamento Turbulento
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Número de Reynolds
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Conceito de Escoamento Ideal ou Não-Viscoso
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Conceito de Escoamento Incompressível
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Conceito de Linhas de Corrente e Trajetória
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Conceito de Escoamento Uniforme
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Conceito de Velocidade Média na Seção
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Conceito de Vazão Volumétrica
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Conceito de Vazão em Massa
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Equação da Continuidade
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Lei de Conservação da Massa
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Equação da Energia
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Energias Mecânicas Associadas ao Fluido
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Equação de Bernoulli
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Equação da Energia na presença de Uma Bomba ou Uma Turbina
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Equação da Energia Para um Fluido Real
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Altura Manométrica da Bomba
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Potência Hidráulica e Potência de Eixo
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Equação da Continuidade de Movimento
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Cálculo de Força Exercida por Um Fluido
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Cálculo de Perda de Carga
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Conceito de Raio Hidráulico e Diâmetro Hidráulico
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Conceito de Rugosidade Real, Rugosidade Uniforme e Rugosidade Equivalente
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Diagrama de Moody-Rouse
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Cálculo de Perda de Carga Distribuída
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Cálculo de Perda de Carga Localizada pelo comprimento equivalente e pelo coeficiente de perda de carga localizada.
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Exercício: Instalação de Bombeamento