Definição e propriedades dos líquidos

ETAPA 1

Definição e Propriedades dos Fluídos

PASSO 1 ( Equipe )

Definir a geometria que utilizará que para desenvolver o tanque principal, considerando que ele tenha 50 litros de água quando completamente cheio; o tanque auxiliar que tenha 3 litros de água quando completamente cheio e um tubo que fica quase que perpendicular e conectado os dois tanques, com diâmetro de 10 cm na saída e um comprimento de 15 cm. Desenhar o layout do projeto com o diâmetro dos tanques, dos canos, bombas, fixação das resistências e locais onde ficarão conectores e circuitos de acionamento desenhar o tanque principal e o auxiliar com auxilio de software disponível na unidade ou outro em comum acordo com o professor.

Cálculo do tanque principal de 50 litros de água.

Em nosso caso é V= π.r2.h

Volume = 30 x 63 x 26,5 = 50,085 ÷1000 = 50 L

Altura = 26,5 cm

Largura = 63 cm

Profundidade = 30 cm

Cálculo do tanque principal, de 3 litros de água.

Em nosso caso é V= π.r2.h

Volume = 19 x 15,8 x 10 = 3,002 ÷1000 = 3 L

Altura = 15.8 cm

Largura = 10 cm

Profundidade = 19 cm

Passo 2 (Equipe)¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬

Determinar o valor específico de água e o peso específico da água quando o tanque principal estiver completamente cheio de acordo com a geometria escolhida. Para efeito de cálculos, considerar que a massa específica da água é igual a 0,998 g/cm³ . Adotar a aceleração da gravidade igual a 9,81 m\ s.

a) Considerando que a massa especifica da água é igual a 0,998 g /cm³ e aceleração da gravidade igual a 9,81 m\s.

Calculamos a pressão manométrica da tubulação através da seguinte equação.

PHg . g h = 0,998 x 9,81 x 0,004 = 0,039 Pa

A massa da água 0.0039 Pa

A pressão absoluta é a soma dessa pressão com a pressão atmosfera (101325) Pascal

De 0,039 + 101325 = 101,325,039 ou 1,013x10-5

Passo 3 (Aluno)

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet sobre a viscosidade da água e por que especialistas em aquários recomendam utilizar sal como forma de alterar a viscosidade em torno do peixe.

I.2. Principais Propriedades da Água

Conhecer as propriedades da água, quer ela esteja em repouso ou em movimento, é fundamental para a solução correta dos vários problemas do dia a dia do engenheiro hidráulico. Estes problemas envolvem princípios e métodos de armazenamento, conservação, controle, condução, utilização, etc, e estão presentes desde a elaboração dos projetos até o último dia de sua operação.

Entre as peculiaridades da água está a de ser uma substância encontrada no estado sólido, líquido e gasoso na superfície da terra, ou seja, ela pode ser facilmente encontrada em três fases na natureza, a saber, no estado sólido (neve e gelo), no gasoso (vapor d’água e umidade) e na sua forma mais comum, a líquida (reservatórios de acumulação, lençóis subterrâneos, mares e oceanos, etc). Fisicamente quando pura, é um líquido transparente e levemente azulado, praticamente incolor, sem gosto e sem sabor (a clássica qualificação das primeiras aulas de ciências: líquido incolor, inodoro e insípido) e apresenta reflexão e refração da luz..

I.2.1. Composição química

A água é uma substância composta resultante da combinação de dois átomos de hidrogênio com um de oxigênio que na forma mais elementar de representação temos H2O. Esta composição foi descoberta em 1879, por Henry Cavendish, procedendo a queima de hidrogênio na presença de oxigênio.

NOTA: Henry Cavendish (1731 - 1810), físico e químico experimentador inglês, nascido em Nice, França, filho de família nobre e abastada inglesa.

I.2.2. Massa específica

Massa específica (density) de uma substância é a massa por unidade de volume. Depende da dimensão e da estrutura de ligação das moléculas entre si. Devido a esta dependência e a sua estrutura molecular peculiar é que a água é uma das poucas substâncias que aumentam de volume quando passam a temperaturas inferiores a 4oC, reduzindo, portanto, sua massa específica a partir desta temperatura, a medida que é aquecida ou resfriada. Esta propriedade se não analisada com o máximo de acuidade em fase de projeto, pode trazer problemas irreparáveis de ordem estrutural às unidades do sistema na fase de operação.

Também denominada de densidade absoluta é geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "r " e sua unidade no S.I. é o quilograma/metro cúbico (kg/m3). Usualmente em cálculos de escoamentos com água sob temperatura de até 30oC, trabalha-se com r = 102 kgf.s2/m4 (Tabela 1).

I.2.3. Densidade relativa

Denomina-se de densidade relativa (specific gravity) a relação entre a densidade da água a uma determinada temperatura e sua densidade a 4°C, neste ponto definida como igual a unidade. É geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "d ". Como é uma relação entre grandezas de mesma unidade é, portanto, adimensional. Freqüentemente emprega-se d = 1,0 para solução de problemas com água, principalmente nos pré-dimensionamentos (Tabela 1).

A água é cerca de 830 vezes mais pesada que o ar seco, porém 133 vezes mais leve na forma de vapor, sob condições normais de pressão. Quando vaporiza-se ocupa um volume cerca de 1640 vezes maior que na fase líquida. Quando congela expande-se aproximadamente 9% ocupando um volume de cerca de 1,11 vezes o da fase líquida na mesma temperatura.

I.2.4. Peso específico

Peso específico (density) é o peso por unidade de volume, ou seja, é o valor da massa específica multiplicada pela aceleração