Fenômenos De Transporte - Etapa 1 E 2

Fenômenos de Transporte

ETAPA 1

PASSO 1

O sistema foi composto de duas caixas d'água, a principal com 50L e a caixa auxiliar com 3L, em diferentes níveis. A moto-bomba acionada pela potência do painel solar fotovoltaico foi montada em uma bancada sobre a caixa inferior e acoplado um manômetro diferencial de mercúrio entre a tubulação de sucção e recalque, o qual permitiu, por meio do deslocamento da coluna de mercúrio, a leitura da pressão de trabalho e, conseqüentemente, a altura manométrica. A tubulação de recalque foi composta por um registro de gaveta que permitiu variar a pressão no sistema, diferenciando, assim, a altura manométrica de trabalho. A caixa em nível superior recebia o volume de água bombeado e, munida de um "ladrão" (sistema de descarga), permitia o retorno da água à caixa em nível inferior que, por sua vez, alimentava novamente o sistema, mantendo constante o volume de água da caixa e fechando o ciclo de trabalho. Na Figura 1, apresenta-se a montagem do experimento.

PASSO 2

Determinar o valor de massa 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.

e=0,998g/cm³→998kg/m³

g=9,81m/s²

v=50L→0,05m³

γ⁡〖=e.g〗∴998.9,81→γ≅9790,38N/cm^3

γ=P/v∴P=γ.v∴9790,38.0,05=489,52N/m³

Massa da água = 998 kg/m³

Peso específico = 489,52 N/m³

PASSO 3

A viscosidade é a propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade em que o fluido se movimenta. De outra maneira pode-se dizer que a viscosidade corresponde ao atrito interno nos fluidos devido basicamente a interações intermoleculares, sendo em geral função da temperatura. É comumente percebida como a "grossura", ou resistência ao despejamento. Viscosidade descreve a resistência interna para fluir de um fluido e deve ser pensada como a medida do atrito do fluido. Assim, a água é "fina", tendo uma baixa viscosidade, enquanto óleo vegetal é "grosso", tendo uma alta viscosidade.

A viscosidade de qualquer fluido vem de seu atrito interno. Nos fluidos líquidos, este atrito interno origina-se das forças de atração entre moléculas relativamente próximas. Com o aumento da temperatura, a energia cinética média das moléculas se torna maior e conseqüentemente o intervalo de tempo médio no qual as moléculas passam próximas umas das outras torna-se menor. Assim, as forças intermoleculares se tornam menos efetivas e a viscosidade diminui com o aumento da temperatura. Por este motivo, um óleo lubrificante torna-se menos viscoso com o aumento da temperatura.

Líquidos (a 20 °C): viscosidade (Pa•s)

Água

1,0030 × 10−3

Viscosidade dinâmica

A água em escoamento reage à tensão de cisalhamento, sofrendo uma deformação angular que é proporcional a essa tensão. Coeficiente de viscosidade, viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta ou somente viscosidade, é a constante de proporcionalidade definida como a razão entre essa tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade. É geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "μ" e tem a