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Prof. Fernanda Palladino Pedroso Prof. Leonardo da Mata Guimarães
Escoamento de agitação e mistura
Engenharia Química
Dra. Fernanda Palladino Pedroso
UNIBH / UNA
Ms. Leonardo da Mata Guimarães
Belo Horizonte, 2020
FLUIDOESTÁTICO
Um fluido está em repouso quando todos os seus elementos de volume estiverem em repouso. O estudo dos fluidos na condição de repouso é conhecido pelo nome de ESTÁTICA DOS FLUIDOS e encontra extensa aplicação na engenharia hidráulica em obras de armazenamento de água, e na engenharia mecânica, nos cálculos de comportas, sistemas de comando hidráulico, transferência de fluidos em vasos comunicantes.
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PRESSÃO
Define-se pressão como a força normal (perpendicular) por unidade de área.
A
Fn P =
Nota-se que a força aplicada sobre o recipiente é a mesma, porém a pressão será diferente, pois a área que está sendo aplicada é diferente.
PRESSÃO
Define-se pressão como a força normal (perpendicular) por unidade de área. A
Fn P =
Recipiente A
2
N cm
cm
N
A
Fn
P = = =
Recipiente B:
2 5 2 20 /
100 N cm cm
N
A
Fn P = = =
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EXEMPLO 1
EXEMPLO 2
Aplica-se uma força de 200 N na alavanca AB, como é mostrada na Figura. Qual é a F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio.
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EXEMPLO 2
Escoamento de Agitação e Mistura
Fluidoestática – Estuda o comportamento dos fluidos em repouso V= o
Objetivo geral – Determinar a distribuição de forças ou pressões em um
elemento fluido.
Equação Básica da Estática dos Fluidos
2 Tipos de forças aplicadas aos fluidos
Força de Corpo ( Massa X Gravidade )
Força de Superfície
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Escoamento de Agitação e Mistura
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA
Volume Fluido
Infinitesimal
Forças que atuam no Elemento
dF = + í
Escoamento de Agitação e Mistura
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA
d∀. = dm
d ∀ = dx dy dz
P =
Fs =P .A
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Escoamento de Agitação e Mistura
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA
Escoamento de Agitação e Mistura
EQUAÇÃO FUNDAMENTAL DA HIDROSTÁTICA
d∀. = dm
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Escoamento de Agitação e Mistura
HIPÓTESE DO FLUIDO INCOMPRESSÍVEL
A diferença de pressão entre dois pontos no fluido será diretamente proporcional a diferença de altura
C
B
Agua 10m Coluna de água = 1 Atm ou 101,3Kpa
4700m = 470 Atm
X
y
Z0 = 0
Zb = hb
Zc = hc
=^ ' + ℎ (ℎ
Pc = ℎ
Escoamento de Agitação e Mistura
HIPÓTESE DO FLUIDO INCOMPRESSÍVEL
- Valores de pressão, devem ser estabelecidos em relação a um nível de referência.
- Nível de Referencia é zero ( Vácuo total )
- Nível de Referencia é Patm local => Pressão manométrica ou efetiva
)& =^ )+ +^ ),
Se P > (^) ),* *)+ > 0
P < ),* *)+ < 0
P = ),* *)+ = 0
P atm = 101,3 KPA
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Escoamento de Agitação e Mistura
HIPÓTESE DO FLUIDO INCOMPRESSÍVEL
Barômetro de Mercúrio
),* =^ ℎ
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Escoamento de Agitação e Mistura
APLICAÇÃO PARA A MANOMETRIA Exercício Determinar a pressão absoluta em A e a pressão manométrica em B
Dados Densidades Óleo = 891 kg/m³ | Mercúrio 13550 kg/m³ | Glicerina 1260 kg/m³
SAE 30
Glicerina
Mercúrio
C
D
E
B
A
20cm
45 cm
32cm 85cm
=^ ' +ℎ +^ ℎ 0
0 =^ +ℎ^0
=^0 +ℎ
=^ +ℎ +^ ℎ^0
1 =^0 +ℎ 1
=^1 +ℎ
=^0 +ℎ +^ ℎ 1
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Escoamento de Agitação e Mistura
APLICAÇÃO PARA A MANOMETRIA Exercício
Escoamento de Agitação e Mistura
APLICAÇÃO PARA A MANOMETRIA
F = m.a
P = F / A
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Escoamento de Agitação e Mistura
EMPUXO
Arquimedes de Siracusa (em grego: Ἀρχιμήδης; Siracusa, 287 a.C. – 212 a.C.) foi
um matemático, físico, engenheiro, inventor,
e astrônomo grego. Embora poucos detalhes
de sua vida sejam conhecidos, são suficientes
para que seja considerado um dos principais cientistas da Antiguidade Clássica.
Escoamento de Agitação e Mistura
EMPUXO
Todo copo imerso em um fluido em equilíbrio recebe, por parte do fluido,
um empuxo vertical, de baixo para cima,
numericamente igual ao seu peso do
volume fluido deslocado pelo corpo
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Escoamento de Agitação e Mistura
EMPUXO
Escoamento de Agitação e Mistura
EXERCÍCIO
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Escoamento de Agitação e Mistura
EXERCÍCIO
1- Um bloco de madeira flutua, mantendo dois terços de seu volume embaixo da água a 20ºC. Quando flutua no óleo , 90% de seu volume fica submerso. Calcule a massa específica da madeira e do óleo.
Escoamento de Agitação e Mistura
EXERCÍCIO
