TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I (Transferência de quantidade de movimento)

1. TA 631 – OPERAÇÕES UNITÁRIAS I(Transferência de quantidade de movimento) Aula 2: 02/03/2012 Revisão sobre sistemas de unidades.

2. Os sistemas mais utilizados são: • Sistema Métrico • CGS e MKS (até 1967) • SI • Sistema Americano de Engenharia (Inglês)

3. Sistema CGS Massa - grama (g) Comprimento - centímetro (cm) Tempo - segundo (s) Temperatura - Celsius (ºC) Força = massa * aceleração aceleração = 1 cm/s2 1 dyn = 1 g * cm * s -2

4. Sistema MKS Massa - quilograma (kg) Comprimento - metro (m) Tempo - segundo (s) Temperatura - Celsius (ºC)

5. Sistema Internacional - SI Massa - quilograma (kg) Comprimento - metro (m) Tempo - segundo (s) Temperatura - Kelvin (K) Força = massa * aceleração aceleração = 1 m/s2 1 Newton = 1 kg * m * s -2

6. 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

7. gc surge da necessidade de preservação da igualdade numérica e da consistência dimensional 2ª Lei de Newton:

8. 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)

9. 2) Escreva o conceito de: Vazão mássica Vazão volumétrica Número de Reynolds

10. 3) Qual é a diferença entre psig e psia ? psi = pound force per squareinch psi = libra-força por polegada quadrada

11. 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

12. 5) Quais são as forças que atuam sobre uma pedra caindo?

13. 6) Diferencie os regimes permanente e transiente.

14. 7) Diferencie os fluidos newtonianos e não-newtonianos.

15. 8) Quais são os termos do balanço de energia mecânica?

16. 9) O que são linhas de corrente? Como elas se apresentam nos diferentes regimes de escoamento?

17. Exercícios para reflexão

18. O que impede que a água misturada da pergunta acima não possa ser separada novamente, de forma que obtenhamos novamente água nas condições iniciais? Misturando uma certa quantidade de água a40ºC com outra quantidade de água a 60ºC, a temperatura da mistura não poderá ser maior que 60ºC. Por que?

19. Água Infra-estrutura Outros fatores? Impactos sociais e ambientais? O impacto ambiental causada pelas usinas hidrelétricas é muito pequena, pois não há queima de combustíveis. Concorda com isso? Usina hidroelétrica Eletricidade

20. 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?