Introdução a mecânica dos fluidos
CAPÍTULO 1
Tem como objetivo estabelecer uma base, uma perspectiva para o estudo dos fluidos, ou seja, nortear o estudante para que depois o assunto seja tratado com mais profundidade.
Definição de um fluido
Uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento (tangencial), não importando quão pequena ela seja, é denominado como fluido, o qual tende a compreender as fases líquidas e gasosa das formas físicas onde a matéria existe.
A diferença entre um fluido e o estado sólido fica clara quando comparamos seus comportamentos.
Um sólido deforma-se quando é aplicada uma tensão de cisalhamento, mas essa deformação não aumenta com o tempo, já no fluido a deformação aumenta continuamente enquanto a força de cisalhamento estiver sendo aplicada.
Escopo da Mecânica dos Fluidos
O conhecimento e a compreensão dos princípios básicos e dos conceitos da mecânica dos fluidos são essenciais para análise de qualquer sistema no qual um fluido é o meio operante. É comum a realização de estudos de modelos para determinar as forças aerodinâmicas atuando sobre edifícios e estruturas, além dos campos de escoamento em torno deles. O projeto de todos os tipos de máquinas de fluxo requer o conhecimento desses princípios.
Através dos exemplos onde são aplicados os conceitos de mecânica dos fluidos, o autor tem o intuito de mostrar aos alunos a aplicação da teoria, tornar o assunto mais tangível e fazer com que o estudante perceba o conceito em sua realidade, a sua volta.
Equações Básicas
Leis básicas que modelam o movimento do fluido:
A conservação da massa;
A segunda lei do movimento de Newton;
O princípio da quantidade de movimento angular;
A primeira lei da termodinâmica;
A Segunda lei da termodinâmica;
Não são necessárias todas as leis para resolver um problema, porém em muitos deles é preciso buscar relações adicionais para análise, que descrevam o comportamento das propriedades