Hidr

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Hidráulica AplicadaPARTE 3

• Propriedades dos Fluidos

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Objetivo

• Apresentar outras importantes propriedades dos
  fluidos

• Volume específico
• Densidade relativa
• Lei de Boyle-Mariotte

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Volume Específico (Vs)
1
( )
m³
Vs
N
?
? Peso Específico
?V Volume
4
Densidade relativa (d)

• É a razão entre a massa específica ? de uma
  determinada substância e a massa específica de
  outra substância tomada como referência. Na
  grande maioria dos casos utiliza-se como
  referência a massa específica da água (?H2O) a
  4C e pressão de 760 mmHg.

?
Massa específica da substância
d
?H2O
Massa específica da água
Densidade relativa
5
Água ? x T
6
Lei de Boyle-Mariotte

• Dentre as leis básicas dos gases, é esta a única
  que se estuda em Mecânica (as demais pertencem à
  Termologia).
• Mantendo-se constante a temperatura de um gás,
  sua pressão varia na razão inversa do volume
  ocupado.
• Em transformação isotérmica, o produto da pressão
  pelo volume de um gás é invariável.
• Esta lei, estabelecida experimentalmente (1676),
  é um teorema da Teoria Cinética dos Gases.
• A lei é seguida com boa aproximação pelos gases
  rarefeitos, em temperaturas bem acima da
  temperatura crítica ela se afasta do
  comportamento real dos gases à medida que a
  densidade aumenta e a temperatura baixa.

7
Lei de Boyle-Mariotte (...)

• Todo diagrama cartesiano (V, p) é chamado
  diagrama de Clapeyron em diagrama de Clapeyron,
  a lei de Boyle-Mariotte é representada por
  hipérbole eqüilátera (abaixo, à esquerda). O
  gráfico (1/V, p) é uma reta passando pela origem
  (abaixo, à direita).

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Exercício 1

• Colocam-se 4 kg de mercúrio (? 13,6 g/cm3) em
  um recipiente em forma de prisma reto, com 100
  cm2 de área da base. Determinar a altura a que se
  elevaria o líquido no recipiente. Em seguida,
  substituindo o mercúrio por gasolina (? 0,7
  g/cm3), obter a altura a que se elevaria igual
  massa de gasolina.

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Exercício 2

• Sendo ?1 0,75 g/cm3 a massa específica de
  determinado óleo, calcular a densidade do benzeno
  (? 0,88 g/cm3) e do nitrobenzeno (?n 1,19
  g/cm3) em relação ao mencionado óleo.

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Exercício 3

• O volume de uma certa quantidade de água a 4C é
  de 1836 litros. Calcular em m3 o volume de gelo,
  obtido com aquele volume de água, sabendo que a
  densidade relativa do gelo é 0,918.

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Exercício 4

• Sabendo que 5 m3 de um óleo combustível a 27C
  pesam 42500N, calcular o seu peso específico e
  sua densidade em relação à água (?H2O 1000 kg/
  m3).

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Exercício 5

• Sabe-se que 3 dm3 de um líquido possui 2550 g.
  Calcular o peso específico, a massa específica e
  a densidade relativa deste líquido.

13
Exercício 6

• Ao passar de um local onde g19,78 m.s-2 para um
  local onde g29,82 m.s-2, um líquido experimenta
  um acréscimo de peso igual a 0,12N. Determinar a
  massa deste líquido.

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Exercício 7

• Sendo ? 13,569 g/cm3 a massa específica do
  mercúrio, em determinadas condições, calcular o
  seu volume específico.

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Exercício 8

• A densidade relativa de um líquido é 1,8. Obter
  seu volume específico.

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Exercício 9

• Nas condições normais de temperatura e de
  pressão, a massa específica do vapor-dágua é
  0,597 kg/m3. Calcular o peso específico e o
  volume específico do vapor dágua nas condições
  indicadas.

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Exercício 10

• Um frasco cheio de gasolina possui massa de
  31,6g. Quando cheio de água, ele pesa 40g e,
  quando vazio, pesa 12g. Determinar a densidade
  relativa da gasolina.

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Exercício 11

• Dois líquidos têm densidades relativas d10,8 e
  d2 0,6. Calcular a razão k entre os volumes do
  1 e 2 líquidos para que, na mistura, a massa do
  segundo seja 3 vezes a do primeiro.

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Exercício 12

• Dois líquidos miscíveis têm densidades relativas
  d10,8 e d2 1,2. Para que a mistura destes
  líquidos tenha a densidade relativa d0,9,
  determinar
• Quantas vezes o volume do 1 líquido corresponde
  ao 2
• Quantas vezes a massa do 1 líquido corresponde a
  do 2

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• Viscosidade

Referências

• AZEVEDO NETTO, J. M. FERNANDEZ, M. F. ARAUJO,
  R. ITO, A. E. Manual de hidráulica. 8a ed.
  São Paulo Edgard Blücher, 1998. 669p.
• FOX, R. W. McDONALD, A. T. Introdução à
  mecânica dos fluidos. 3 ed. Rio de Janeiro
  Guanabara Dois, 1988. 741p.
• PORTO, R. M. Hidráulica básica. 2 ed. São
  Carlos EESC-USP, 2001.
• POTTER C. Merle WIGGERT C. David. Mecânica dos
  Fluidos. São Paulo. Thompson.
• SHAMES, I. H. Mecânica dos fluidos. São Paulo
  Edgard Blücher, 1973. 2v., 583p.
• Bastos. Problemas de Mecânica dos fluidos.