Engenharia

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Disciplina Fenômenos de Transporte

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Disciplina: Fenômenos de Transporte
Professora: Deyse de Brito
EQUAÇÕES BÁSICAS NA FORMA INTEGRAL PARA UM VOLUME DE
CONTROLE
Começaremos o estudo dos fluidos em movimento obtendo as equações básicas na forma integral para aplicações em volume de controle.
Os fluidos podem ser analisados utilizando-se o conceito de sistema ou de volume de controle, como ilustrado nas figuras a seguir.
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Sistema:

Quantidade fixa e definida de massa fluida. Os limites do sistema podem ser fixos ou móveis. As fronteiras do sistema separam-no do ambiente à volta; não há transferência de massa através das mesmas, calor e trabalho poderão cruzar as fronteiras, conforme mostrado na figura abaixo.
Pistão

Gás
Fronteiras
do sistema
Figura. Conjunto pisão-cilindro.


Volume de Controle:

Volume arbitrário do espaço, através do qual o fluido escoa. O contorno geométrico do volume de controle é denominado Superfície de Controle. A superfície de controle pode ser real ou imaginária, e pode estar em repouso ou em movimento.

Figura. Escoamento de um fluido através de um tubo.
Professora: Deyse de Brito

Equações básicas na forma integral para um volume de controle

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Disciplina Fenômenos de Transporte

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Há dois motivos básicos para tratar com volume controle ao invés de sistema: é extremamente difícil identificar e seguir a mesma massa do fluido em todos os instantes. Seguindo, o que nos interessa, geralmente, não é o movimento de uma dada massa, mas sim o efeito global do fluido sobre algum dispositivo ou estrutura. Assim, é mais conveniente aplicar as leis básicas a um volume de controle definido no espaço.
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Leis básicas para um sistema:

As Leis básicas que aplicaremos são a conservação da massa, a segunda Lei de Newton, o princípios da quantidade de movimento angular e a primeira e segunda Leis da
Termodinâmica. Para converter este sistema de equações em fórmulas equivalentes