Bacharelado em Engenharia Civil
Disciplina: Fenômenos de Transporte
Profa.: Drd. Mariana de F. G. Diniz
Plano de Curso
• Etapa 1: Avaliações totalizando 100
(cem) pontos;
• Etapa 2: Avaliações totalizando 70
(setenta) pontos;
Avaliação Multidisciplinar 30 (trinta)
pontos.
1ª Etapa:
• Avaliação 1 (40,0)
• Avaliação 2 (40,0)
• Atividades e Trabalhos (10,0)
• V FAVE (10,0) – 4 relatórios
2ª Etapa
• Avaliação 1 (30,0)
• Avaliação 2 (30,0)
• Atividades e Trabalhos (10,0)
• Avaliação Multidisciplinar 30 (trinta) pontos.
Critério de Avaliação e Aprovação
Para ser aprovado na disciplina, o
aluno deve ter frequência mínima de
75% e rendimento igual ou superior
a 60 (sessenta) pontos.
Quanto a entrega de trabalhos e
atividades:
• Só será aceito e corrigidos trabalhos
e atividades em papel branco folha
A4 com capa seguindo as normas da
ABNT.
Referências Bibliográficas
BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
• BENNET & MYERS. Momentum Heat and Mass
Transfer. Mac Graw-Hill.
• FOX, R. e McDONALD. Introdução à Mecânica dos
Fluídos. Editora Guanabara Dois.
• GILES, V.R. Mecânica dos Fluídos e Hidráulica. Mac
Graw-Hill.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
• MUNSON, B.R. e YOUNG, D.F. Fundamentos da
Mecânica dos Fluídos. Editora Edgard Blücher.
• SHAMES, I.A. Mecânica dos Fluídos. Editora Blücher.
• WELT, W.W. Fundamentos of Momentum Heat and
Mass Transfer. JohnWiley
• BRAGA FILHO, Washington. Fenômenos de
transporte para engenharia. Rio de Janeiro, RJ: LTC,
2006. xiii, 481 p.
ESCALAS DE TEMPERATURA
• O movimento das partículas que constituem a
matéria não é ordenado, é caótico (aleatório) e é
chamado de agitação molecular. A medida do
grau de agitação das moléculas é determinada
por uma grandeza denominada temperatura.
Temos que quanto maior for o grau de agitação
das moléculas maior será a temperatura do
corpo.
• Observe o ponto de congelamento e o
ponto de ebulição para cada escala; estes
são os pontos de referência.
• De acordo com a imagem, a água entra
em ebulição em 100°C (373 K) e congela
em 0°C (273 K).
Fahrenheit: escala termométrica de símbolo F, no
qual 32° F é o ponto de congelamento da água e 212°
F é o ponto de ebulição da água.
Celsius: escala de temperatura, símbolo C, no qual 0°
C é o ponto de congelamento da água e 100° C é o
ponto
de
ebulição
da
água.
Kelvin: escala de temperatura absoluta ou escala
termodinâmica, cujo símbolo é K, no qual o ponto
triplo da água tem o valor de 273,16 K.
Assim, a conversão entre as escalas
TK = Tc + 273
POR QUE ESTUDAR FENÔMENOS DE
TRANSPORTE?
FENÔMENOS DE TRANSPORTE
A
expressão
fenômenos
de
transporte (mais raramente, fenômenos
de transferência) refere-se ao estudo
sistemático e unificado da transferência
de momento, energia e matéria.
O transporte (transferência) destas
grandezas e a construção de
seus modelos guardam fortes analogias,
tanto físicas como matemáticas, de tal
forma que a análise matemática
empregada é praticamente a mesma.
Objetivos do estudo de Fenômenos de
Transporte
MECÂNICA DOS FLUÍDOS: ciência que trata
do comportamento dos fluídos em repouso
e em movimento. Estuda o transporte de
quantidade de movimento nos fluídos.
Por que estudar a mecânica dos
fluídos?
• O conhecimento e entendimento dos
princípios e conceitos básicos da
Mecânica dos Fluidos são essenciais na
análise e projeto de qualquer sistema no
qual um fluido é o meio atuante.
• O desastre da ponte sobre o estreito de
Tacoma (1940) evidencia as possíveis
consequências que ocorrem, quando os
princípios básicos da Mecânica dos Fluidos são
negligenciados;
• A ponte suspensa apenas 4 meses depois de
ter
sido
aberta
ao
tráfego,
foi
destruída durante um vendaval;
• Inicialmente, sob a ação do vento, o vão
central pôs-se a vibrar no sentido
vertical, passando depois a vibrar
torcionalmente,
com
as
torções
ocorrendo em sentido oposto nas duas
metades do vão. Uma hora depois, o vão
central se despedaçava.
Exemplos de aplicações....
Estudo do comportamento de um furacão.
Fluxo de água através de um canal.
As ondas de pressão produzidas na explosão de
uma bomba.
.....
Mas afinal do que se trata a disciplina
Fenômenos de Transporte?
 TRATA DE FLUÍDOS, diferentemente de
outras disciplinas que tratam de sólidos,
veja a diferença básica entre estes
estados físicos.
 SÓLIDO: as moléculas sofrem forte força de tração
(estão muito próximas umas das outras) e é isto que
garante que o sólido tenha um formato próprio.
 FLUÍDOS: apresenta as moléculas com um certo grau
de liberdade de movimento (força de atração
pequena) e não apresenta um formato próprio. Nesta
categoria podemos colocar os líquidos, vapores e
gases.
FLUÍDOS
• Líquidos
- Assumem a forma dos recipientes que os
contém;
- Apresentam
um
volume
próprio
(constante);
- Podem apresentar uma superfície livre;
FLUÍDOS
• Gases e Vapores
- Apresentam forças de atração
intermoleculares desprezíveis;
- Não apresentam nem um formato
próprio e nem volume próprio;
- Ocupam todo o volume do recipiente
que os contém.
TEORIA CINÉTICA MOLECULAR
“Qualquer substância pode
apresentar-se sob qualquer dos
três estados físicos fundamentais,
dependendo das condições
ambientais em que se
encontrarem”
ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA
FLUÍDOS
De uma maneira geral, o fluido é
caracterizado pela relativa mobilidade
de suas moléculas que, além de
apresentarem os movimentos de
rotação
e
vibração,
possuem
movimento de translação e portanto
não apresentam uma posição média
fixa no corpo do fluido.
FLUÍDOS X SÓLIDOS
A principal distinção entre sólido e fluido, é
pelo comportamento que apresentam em
face às forças externas.
Por exemplo, se uma força de
compressão
fosse
usada
para
distinguir um sólido de um fluido, este
último seria inicialmente comprimido, e
a partir de um certo ponto ele se
comportaria exatamente como se
fosse um sólido, isto é, seria
incompressível.
FATORES IMPORTANTES NA
DIFERENCIAÇÃO ENTRE SÓLIDO E
FLUIDO
• O fluido não resiste a esforços
tangenciais por menores que estes
sejam, o que implica que se
deformam continuamente.
Já os sólidos, ao serem solicitados
por
esforços,
podem
resistir,
deformar-se e ou até mesmo cisalhar.
Os sólidos resistem às forças de
cisalhamento até o seu limite elástico ser
alcançado
(este valor é denominado
tensão crítica de cisalhamento), a partir da
qual experimentam uma deformação
irreversível, enquanto que os fluidos são
imediatamente
deformados
irreversivelmente, mesmo para pequenos
valores da tensão de cisalhamento.
FLUIDOS: OUTRA DEFINIÇÃO
Um fluido pode ser definido como
uma
substância
que
muda
continuamente de forma enquanto
existir uma tensão de cisalhamento,
ainda que seja pequena.