Fenomenos dos Transportes

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fluido em contato direto com uma fronteira sólida tem a mesma velocidade que ela; não há escorregamento na fronteira. A velocidade do fluido em contato com a superfície sólida é zero, embora o fluido esteja em movimento. Decorrente deste fato, existem gradientes de velocidade e, consequentemente, tensões tangenciais devem estar presentes no escoamento.

Como um caso prático considere o movimento de um fluido ao redor de um casco de navio. Esse escoamento poderia ser representado de forma aproximada por um escoamento sobre uma placa plana.

O fluido se aproxima da placa com velocidade uniforme U. A placa exerce uma ação retardadora sobre o fluido diminuindo a velocidade do fluido nas vizinhanças da superfície. Numa ordenada y, suficientemente longe da placa (ponto B), o escoamento não será afetado por sua presença. Parece razoável esperar que a velocidade cresça suave e gradativamente de u=0 em y=0 até u=U em y=B, formando um perfil de velocidades.

A região próxima à placa, onde as tensões de cisalhamento estão presentes, é chamada então de CAMADA LIMITE. Fora da camada limite, o gradiente de velocidade é nulo e, por conseguinte, as tensões de cisalhamento são nulas. Nesta região pode-se pensar o escoamento como não viscoso.

 Significado e o fenômeno que ocorre quando existe separação da camada limite:

A separação da camada limite acarreta a formação de uma região de pressão relativamente baixa atrás do corpo. Esta região é chamada de esteira de vórtices.

Assim para o escoamento separado, em torno de um corpo separado, há um desequilíbrio líquido de forças de pressão no sentido do escoamento, o que acarreta um arrasto de pressão sobre um corpo. Quanto maior a esteira, maior o arrasto.

Exemplos:

PROPRIEDADES DOS FLUIDOS

 Identifique as diferenças fundamentais entre um fluido e um sólido.

O fluido é mole e deformável.

O sólido é duro e muito pouco deformável.

A diferença fundamental entre sólido e fluido está relacionada com a estrutura molecular, já que para o sólido as moléculas sofrem forte força de atração, isto mostra o quão próximas se encontram e é isto também que garante que o sólido tem um formato próprio, isto já não ocorre com o fluido que apresenta as moléculas com um certo grau de liberdade de movimento, e isto garante que apresentam uma força de atração pequena e que não apresentam um formato próprio.

 Como podemos saber que uma substancia é efetivamente um fluido.

O fluido é qualquer substancia não solida capaz de escoar e assumir a forma do recipiente que o contém.

Os fluidos podem ser divididos em líquidos e gases.

De uma forma prática, o líquidos são aqueles que, quando colocados num, recipiente, tomam formato deste, apresentando uma superfície livre. Enquanto que os gases preenchem totalmente o recipiente, sem apresentar nenhuma superfície livre.

 Quais as principais diferenças entre líquidos e gases.

O estado líquido é um estado da matéria no qual a distância entre suas moléculas é suficiente para se adequar a qualquer meio (tomando sua forma), porém sem alterar o volume. As partículas do líquido (normalmente moléculas ou conjunto de moléculas) estão livres para se mover por todo o volume do líquido, mas sua atração mútua limita a capacidade destas partículas abandonarem o volume. O volume de uma quantidade de um liquido é determinado pela sua pressão e temperatura. Se este volume difere ligeiramente do volume do recipiente que o contem, uma superfície é observada. A superfície do liquido se comporta como uma membrana elástica, na qual a tensão superficial se manifesta. Devido a este efeito, o liquido forma gotas e bolhas. A Capilaridade é outra consequência da tensão superficial.

Em Física, gás é um dos estados da matéria, não tem forma e volume definidos, e consiste em uma coleção de partículas (moléculas, átomos, íons, elétrons, etc.) cujos movimentos são aproximadamente aleatórios. Características físicas.

Um gás também apresenta as seguintes características:

 Densidade relativamente baixa e viscosidade comparável a dos estados sólido e líquido.

 Volume muito sensível as mudanças na temperatura ou pressão, por isso o termo "compressíveis".

 Difusão rápida, espalhando-se rapidamente, de forma a distribuir-se homogeneamente e preencher totalmente qualquer recipiente.

 De que dependem as tensões de cisalhamento nos fluidos.

As tensões de cisalhamento nos fluidos dependem do sentido da força, direção e intensidade.

 O que especifica a lei da viscosidade de Newton.

Partículas fluidas em contato com superfícies sólidas adquirem a mesma velocidade dos pontos da superfície sólida com as quais estabelecem contato.

 Qual a equação que representa a lei da viscosidade de Newton.

A tensão de cisalhamento é diretamente proporcional ao gradiente de velocidade.

 Qual a principal característica dos fluidos Newtonianos.

Fluidos newtonianos – são aqueles que obedecem a lei de Newton da viscosidade.

Um fluido newtoniano é um fluido cuja viscosidade, ou atrito interno, é constante para diferentes taxas de cisalhamento e não variam com o tempo.

Fluidos newtonianos apresentam taxas de deformação proporcionais às tensões cisalhantes aplicadas.

 Qual a principal característica dos fluidos não-Newtonianos.

Fluidos não newtonianos – são aqueles que não obedecem a lei de Newton da viscosidade.

Um fluido não-newtoniano é um fluido cujas propriedades