`Lista de exercicios Fenomenos de transporte qtidade movimento

Física Pai d’égua

Física Pai d’égua



O JORNAL DE FÍSICA

Belém, 1O trimestre de 2006 - ANO 2 - NO 04

PROVAS RESOLVIDAS E COMENTADAS
Conservação da massa. Equação da Continuidade:

HIDRODINÂMICA
É o ramo da mecânica que estuda os fluidos em movimento.
Escoamento estacionário ou em regime permanente: É quando, escolhido qualquer ponto da corrente, toda partícula que por ele passa, apresenta a mesma velocidade.

Considere um tubo de corrente cuja secção transversal no entorno de um dado ponto do fluido num dado instante tem área A.

Para calcular qual é a massa ∆m do fluido que atravessa essa secção num intervalo de tempo muito pequeno ∆t é necessário encontrar o volume contido num cilindro de base A e comprimento L, então:

∆V = AL
Vazão Volumétrica: É a relação entre o volume de fluido que atravessa a secção reta de um condutor e o intervalo de tempo necessário para seu escoamento.

onde:
ΔV: volume.
ΔT: intervalo de tempo.
Unidade SI: m3/s.
Outras: cm3/s, l/s, etc...

no entorno do ponto considerado, a massa

∆m será dada por:
∆m = d∆V
∆m = dAv∆t

Consideremos agora um escoamento estacionário e uma porção de tudo de corrente situada entre duas secções transversais de áreas A1 e A2, onde as velocidades e densidades são, respectivamente, (v1, d1) e
(v2, d2). Como o escoamento é estacionário a massa do fluido contida entre as secções A1 e A2 não pode variar com o tempo, ou seja, a massa ∆m1 que entra por A1 num intervalo

No entanto, se v é a velocidade do fluido no ponto e no instante considerados então o comprimento será L = v ∆ t (o espaço percorrido pelo fluido). O volume fica

∆V

= Av∆t; logo se d é a densidade do fluido

de tempo ∆t tem de ser igual à massa ∆m2 que sai do tubo por A2 nesse mesmo intervalo, ou seja, o que entra em A1 é igual ao que sai em A2: do tubo de corrente considerado. Assim, nas regiões onde o tubo sofre um estrangulamento o fluido tem de se escoar mais