TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I
(Transferência de quantidade de movimento)
Aula 2: 02/03/2012
Revisão sobre sistemas de unidades.
1
Os sistemas mais utilizados são:
 Sistema Métrico


CGS e MKS (até 1967)
SI
 Sistema Americano de Engenharia (Inglês)
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Sistema CGS
Massa
Comprimento
Tempo
Temperatura
- grama (g)
- centímetro (cm)
- segundo (s)
- Celsius (ºC)
Força = massa * aceleração
aceleração = 1 cm/s2
1 dyn = 1 g * cm * s -2
3
Sistema MKS
Massa
Comprimento
Tempo
Temperatura
- quilograma (kg)
- metro (m)
- segundo (s)
- Celsius (ºC)
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Sistema Internacional - SI
Massa
Comprimento
Tempo
Temperatura
- quilograma (kg)
- metro (m)
- segundo (s)
- Kelvin (K)
Força = massa * aceleração
aceleração = 1 m/s2
1 Newton = 1 kg * m * s -2
5
Sistema Inglês
Tem 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
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gc surge da necessidade de preservação da
igualdade numérica e da consistência
dimensional
d
1
2ª Lei de Newton: F  m  a  k  m  v ; k 
dt
gc
1 d
lm b. ft
m  v 
gc 
2
F dt
lbf .s
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Exercícios da aula
1) Dê as unidades em CGS e SI das seguintes
propriedades:




Densidade
Pressão
Tensão de cisalhamento
Viscosidade
massa/volume
força normal /área
força tangencial/área
Equação 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)
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2) Escreva o conceito de:
Vazão mássica
Vazão volumétrica
Número de Reynolds
9
3) Qual é a diferença entre psig e psia ?
psi = pound force per square inch
psi = 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.
13
7) Diferencie os fluidos newtonianos e
não-newtonianos.
14
8) Quais são os termos do balanço de energia
mecânica?
15
9) O que são linhas de corrente?
Como elas se apresentam nos diferentes
regimes de escoamento?
16
Exercícios para reflexão
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1. Misturando uma certa quantidade de água a
40ºC 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?
Água
Infraestrutura
Usina hidroelétrica
Outros
fatores?
Eletricidade
Impactos
sociais e
ambientais?
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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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