Determinação do líquido

FLUÍDOS

Segundo o dicionário on-line Aurélio, fluído é um corpo líquido ou gasoso que não têm forma e que facilmente se deforma. A definição de fluído está associada com o estado da matéria. Para isso comparamos o líquido e o gás com o estado sólido e verificamos que enquanto este último estado tem uma forma própria os demais não têm, ou seja, eles assumem o formato do recipiente em que estão inseridos.

A diferença entre os fluídos gasosos e líquidos é que enquanto os gases ocupam todo o recipiente o líquido só ocupa a superfície livre.

Um fluído encontra-se em equilíbrio estático quando está em repouso e sua velocidade de escoamento for nula.

Num fluído estático as forças exercidas nas paredes dos recipientes são perpendiculares a elas. Com isso as forças aumentam com a profundidade e são exercidas perpendicularmente em todas as direções e sentidos.

A pressão média exercida por um fluído numa superfície é, por definição, igual ao quociente da intensidade da força de pressão pela área da força.

P = F/ ΔS

As principais propriedades dos fluidos são:

 Viscosidade;

 Massa específica;

 Peso específico.

A viscosidade é a propriedade do fluído relacionada pela coesão entre as moléculas e pelos choques entre elas. Nos líquidos, isto significa que a viscosidade vem das forças de atração entre moléculas que estão relativamente juntas.

Por outro lado, com o aumento da temperatura, maior se torna a energia cinética média das moléculas e em consequência menores se torna o intervalo de tempo médio durante o qual as moléculas passam umas nas proximidades das outras. Desse modo, as forças intermoleculares se tornam menos efetivas e a viscosidade diminui com o aumento da temperatura.

Em um gás, as moléculas estão, em média, muito longes umas das outras.

Desse modo, as forças de atração entre moléculas não são efetivas e, por isso, a viscosidade do gás não pode se originar dessas forças.

A massa específica é a representa a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume ocupado por ela. A massa pode ser quantificada através da aplicação da equação a seguir.

ıOnde:

Ρ é a massa específica,

M representa a massa da substância e

V o volume por ela ocupado.

No Sistema Internacional de Unidades (SI), a massa é quantificada em kg e o volume em m³, assim, a unidade de massa específica é kg/m³.

ρ = m/V

O peso específico é a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado, seu valor pode ser obtido pela aplicação da equação:

Γ = W/V

ıComo o peso é definido pelo princípio fundamental da dinâmica (2ª Lei de Newton) por , a equação pode ser reescrita do seguinte modo:

Γ = m .g /V

A partir da análise das equações é possível verificar que existe uma relação entre a massa específica de um fluido e o seu peso específico, e assim, pode-se escrever que:ı

Onde:

Γ é o peso específico do fluido,

W é o peso do fluido e g representa a aceleração da gravidade, em unidades do (SI), o peso é da do em N, a aceleração da gravidade em m/s² e o peso específico em N/m³.

Para estudar os fluídos é necessários estudar as leis básicas da hidrostática.

Segundo a lei de Stevin o aumento da pressão de um fluido quando se passa de um ponto para outro, a maior profundidade, no interior do fluido em equilíbrio hidrostático, depende da massa volumétrica do fluido e é proporcional ao desnível entre os pontos referidos.

A diferença de pressão entre dois pontos a diferente profundidade, no interior de um líquido em equilíbrio hidrostático, é igual ao valor do peso de uma coluna de líquido, de área de base unitária e com altura igual à diferença de nível entre os dois pontos.

A Lei Fundamental da Hidrostática permite concluir que:

 A pressão no interior de um líquido em equilíbrio hidrostático aumenta com a profundidade;

 A superfície livre de um líquido em equilíbrio hidrostático é plana e horizontal

 Dois pontos que se encontrem ao mesmo nível, no interior de um líquido, em equilíbrio hidrostático, estão à mesma pressão;

 Dois pontos que se encontrem ao mesmo nível, no interior de um líquido, contido num sistema de vasos comunicantes, em equilíbrio hidrostático, estão à mesma pressão;

 Em um sistema de vasos comunicantes, com dois líquidos não miscíveis, em equilíbrio hidrostático, as alturas dos líquidos, medidas a partir da superfície de separação, são inversamente proporcionais às massas volumétricas dos dois líquidos;

Outro princípio utilizado na hidrostática é a lei de Pascal que afirma que a pressão aplicada em um ponto do fluído estático é transmitido igualmente para todos os pontos do mesmo.

O teorema de Arquimedes diz que todo o corpo que esteja imerso total ou parcialmente