Perfil de velocidades

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – UFPR
SETOR DE TECNOLOGIA – TC
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA – DEQ
TQ083 – Fenômenos de Transporte Experimental I
Experimento: PERFIS DE VELOCIDADE Data: 22/03/2012
Aluno: Professor:
Ensaio 1 (T = 30°C) r (mm)
L (mm)
ΔP (Pa) v (m/s)
-26
0
0,000
0,000
-24
5
29,613
7,491
-22
9
53,303
10,050
-19
12
71,070
11,605
-16
16
94,760
13,400
-13
17
100,683
13,812
-10
18
106,605
14,213
-5
19
112,528
14,602
0
23
136,218
16,066
5
20
118,451
14,982
10
19
112,528
14,602
13
17
100,683
13,812
16
15
88,838
12,975
19
12
71,070
11,605
21
7
41,458
8,863
23
4
23,690
6,700
26
0
0,000
0,000
1) Dados experimentais:
Ensaio 2 (T = 32°C) r (mm)
L (mm)
ΔP (Pa) v (m/s)
-26
0
0,000
0,000
-21
44
260,591
22,295
-16
53
313,894
24,469
-11
63
373,119
26,678
-6
74
438,267
28,913
0
75
444,189
29,108
6
72
426,422
28,520
11
67
396,809
27,511
16
56
331,661
25,152
21
42
248,746
21,782
26
0
0,000
0,000

2) Análise dos dados experimentais:

3) Memorial de cálculos:
Densidade do ar calculada por uma expressão derivada da lei dos gases: , onde PMar foi estimado através de uma média ponderada das massas molares dos gases oxigênio e nitrogênio de acordo com suas proporções molares no ar atmosférico, resultando 28,85 g/mol. Para a pressão, foi utilizado o valor de 691,6 mmHg. Feitas as conversões, foram encontrados valores de densidade para o ar de 1,055 kg/m³ (primeiro ensaio, a 30 °C) e 1,049 kg/m³ (segundo ensaio, a 32 °C).
As velocidades foram calculadas por , onde ΔP foi calculado a partir da leitura do comprimento do capilar menor preenchido pela água deslocada (L, em mm). Como o capilar menor possui inclinação de 19,5° com a horizontal, da hidrostática, Para r = -24 mm (primeiro ensaio), L = 5 mm, calcula-se que ΔP = 29,613 Pa após as conversões de unidades e .
As velocidades médias nos escoamentos foram