1-Considerações Básicas Sandro R. Lautenschlager Mecânica dos Fluidos Aula 2.

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1 1-Considerações Básicas Sandro R. Lautenschlager Mecânica dos Fluidos Aula 2

2 The pressure inside a drop of fluid can be calculated using a free-body diagram: Real Fluid Drops Mathematical Model R is the radius of the droplet,  is the surface tension,  p is the pressure difference between the inside and outside pressure. The force developed around the edge due to surface tension along the line: This force is balanced by the pressure difference  p: Applied to Area Applied to Circumference Surface Tension: Liquid Drop

3 Tensão Superficial Na circunferência

4 Tensão Superficial Na bolha

5 Tensão Superficial

6 Surface Tension: Capillary Action Capillary action in small tubes which involve a liquid- gas-solid interface is caused by surface tension. The fluid is either drawn up the tube or pushed down. h is the height, R is the radius of the tube,  is the angle of contact. The weight of the fluid is balanced with the vertical force caused by surface tension. Adhesion > Cohesion Cohesion > Adhesion Adhesion Cohesion Adhesion Cohesion

7 Surface Tension: Capillary Action Free Body Diagram for Capillary Action for a Wetted Surface: For clean glass in contact with water,   0°, and thus as R decreases, h increases, giving a higher rise. For a clean glass in contact with Mercury,   130°, and thus h is negative or there is a push down of the fluid. Equating the two and solving for h:

8 Surface tension is apparent in many practical problems such as movement of liquid through soil and other porous media, flow of thin films, formation of drops and bubbles, and the breakup of liquid jets.

9 Exemplo No seu primeiro dia na Jacto Produtos Agrícolas o Diretor de Engenharia solicitou que a vc o calculo da pressão nas gotículas de raio 12  m a temperatura da água a 20 0 C no novo modelo Columbia?

10 Solução

11 Pressão de Vapor e Liquido Gasoso Equilíbrio entre estado Terminará a vaporização

12 Pressão de Vapor Quando o # de moléculas saindo tornar-se = ao # de moléculas entrando a pressão resultante das moléculas no estado gasoso é a PRESSÃO DE VAPOR

13 Pressão de Vapor Pressão de vapor é ≠ de um liquido para outro Pressão de vapor (15 0 C, 101,3kPa) H 2 O = 1,70kPa Amônia = 33,8kPa

14 Pressão de Vapor(p  ) p  é  dependente (Pressão e  ) Pressão de vapor (100 0 C) H 2 O = 101,3kPa Ponto no qual a p  é igual pressão atmosférica Ebulição

15 Os alunos de Eng. Civil da UEM foram esquiar em ASPEN e ferveram água e mediram a temperatura de 82 0 C. Eles lembram-se das aulas de Mec. Fluidos e perguntaram-se que altitude estamos???

16 Pressão de Vapor(P  ) Tabela B.1 pg.633

17 Pressão de Vapor(P  ) Tabela B.3 pg.637 Determine a eq. da reta

18 Cavitação Formam-se bolhas no líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor do líquido