termodinamica

Aula Prática: Duas areias em um permeâmetro de carga constante
Curso: Engenharia Civil
Disciplina: Mecânica dos Solos II

Eng. Civil Nancy Tiemi Isewaki

CONSERVAÇÃO DA ENERGIA
O conceito de energia total de um fluido, formulado por Bernoulli é expresso em relação ao peso de um fluido de acordo com a equação abaixo:

Onde:
• htotal - é a energia total do fluido;
• z - é a cota do ponto considerado com relação a um dado referencial padrão; • u - é o valor da pressão neutra;
• v - é a velocidade de fluxo da partícula de água;
• g - é o valor da aceleração da gravidade terrestre.
• Para a grande maioria do problemas envolvendo fluxo de água nos solos, a parcela da energia total da água no solo referente a energia cinética, pode ser desprezada (valores muito baixos), desta forma:

FORÇA DE PERCOLAÇÃO
•

Em uma situação em que há fluxo, a diferença entre as cargas totais na face de entrada e de saída é h, e a ela corresponde a pressão h . w.

•

Esta carga se dissipa em atrito viscoso na percolação através do solo. Como é uma energia que se dissipa por atrito, ela provoca um esforço ou arraste na direção do movimento. Esta força atua nas partículas, tendendo a carrega-las. Só não o faz porque o peso das partículas a ela se contrapõe, ou porque a areia é contida por outras forças externas. A força dissipada é: F = h. w . A , onde: A é a área do corpo de prova.
•

Num fluxo uniforme, esta força se dissipa uniformemente em todo o volume de solo, A.L, de forma que a força por unidade de volume é:

•

Sendo j denominado força de percolação. Observa-se que ela é igual ao produto do gradiente hidráulico, i, pelo peso específico da água.
A força de percolação é uma unidade semelhante ao peso específico. De fato, a força de percolação atua da mesma forma que a força gravitacional. As duas se somam quando atuam no mesmo sentido (fluxo d’água de cima para baixo) e se subtraem quando em sentido contrário (fluxo d’água de baixo