aula hidrostatica- fenomenos de transportes
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Introdução à Estática dos Fluidos
Unidade de pressão no SI
Outras unidades1 bar = 105 Pa = 0,1MPa =100kPa1 atm = 101325 Pa = 101,325 kPa = 1,01325 bars1 kgf/cm2 = 9,807 x 104 Pa = 0,9807 bar = 0,9679 atm
1 Pa = 1 N/m2
Pressão
Pressão – Definições
• Pressão absoluta – Pressão real em determinada posição com relação ao vácuo absoluto.
• Pressão manométrica – Diferença entre a pressão absoluta local e a pressão atmosférica
• Pressão de vácuo – Pressão abaixo da pressão atmosférica dada como a diferença da pressão atmosférica e a pressão absoluta.
Pressão – Definições
Pressão - Definições
1 psi = 6894,76 Pa
Psig – Refere-se à pressão manométricaPsia – Refere-se à pressão absoluta
Campo de tensão – Caso Geral
Campo de Tensão – Fluido Estático
As tensões de cisalhamento são nulas em um fluido estático
Densidade e Densidade Relativa
V
m
34,
4,
/10002
2
mkg
SG
COH
COH
Fluido Incompressível: Fluido com densidade constante (líquidos são incompressíveis para uma quantidade muito grande de aplicações).
Gases podem apresentar densidade variável de forma mais fácil que os líquidos.
P1 = P2
A pressão é constante em uma direção horizontal em um mesmo fluido.
Variação da Pressão com a Profundidade
Caso geral:
gdz
dP
Fluido incompressível
ghPP
ghPP atm
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O Manômetro
Vários fluidos incompressíveis
Exemplo - Manômetro
Um manômetro é usado para medir a pressão em um tanque. O fluido usado tem uma gravidade específica de 0,85 e a altura da coluna do manômetro é de 55 cm, como mostrado na figura. Se a pressão atmosférica local for de 96 kPa, determine a pressão absoluta dentro do tanque.
ExemploCalcule a diferença de pressão (PA – PB) se d1 =
52 cm, d2 = 2,5 cm e d3 = 16 cm. A densidade
da água é ρH2O = 998 kg/m3 e a do mercúrio ρHg
= 13600 kg/m3. Use g = 10 m/s2
Força de Flutuação ou Empuxo
Força de Flutuação ou Empuxo
gVE deslocadofluido
A força de empuxo é igual ao peso do fluido de mesmo volume deslocado
Exemplo 3 - 11• Um guincho é usado para abaixar pesos no mar
(densidade = 1025 kg/m3) para um projeto de construção submarina. Determine a tensão no cabo do guincho devida a um bloco de concreto retangular de 0,4 m x 0,4 m x 3 m (densidade 2300 kg/m3) quando ele é (a) suspenso no ar e (b) completamente imerso na água.
Estabilidade
Estabilidade
Estabilidade
Gelo na Água