Análise dimensional e Unidades de Engenharia Universidade Federal do Pampa Engenharia de Alimentos Introdução a Engenharia de Alimentos Análise dimensional e Unidades de Engenharia Profa. Valéria Terra Crexi

Dimensões - Definição qualitativa de uma entidade física que pode ser observada e/ou mensurada Tempo, comprimento, área, volume, massa, força, temperatura e energia Unidade – expressão da magnitude quantitativa de uma dimensão ex: comprimento: metro, centímetro ou milímetro

Dimensões primárias: expressão uma entidade física Dimensões primárias: expressão uma entidade física ex: tempo, temperatura e massa Dimensões secundárias: combinação de dimensões primárias ex: volume (comprimento cúbico), velocidade (distância/ tempo)

Sistemas de Unidades Sistemas de Unidades Absolutos: Existem três sistemas de unidades absolutos: o c.g.s. (CGS), o Giorgi ou SI (MKS) e o inglês (FPS). De todos estes, as dimensões fundamentais são comprimento, massa, tempo e temperatura. CGS significa Centímetro-Grama-Segundo

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) O Sistema Internacional de Unidades (SI) deveria estabelecer para cada grandeza somente uma unidade. O acordo em relação à utilização de apenas uma unidade foi realizado em 1971, na 14ª CGPM. 

SISTEMA AMERICANO DE ENGENHARIA

Consistência das dimensões 5 quilogramas + 3 calorias Não tem significado, pois as dimensões dos dois termos são diferentes !!! 1 kg + 500 gramas Pode ser executada apenas após as unidades serem transformadas em iguais, sejam libras, gramas, kg, onças e assim por diante. 1 kg =1000 gramas, então, 1000 g + 500 g pode ser somado, resultando em 1500g

Consistência das dimensões Multiplicação ou divisão também podem ser realizadas: = 2,5 cm/s

Transformando unidades 1 hp + 300 W As dimensões são as mesmas (energia por unidade de tempo = potência), porém as unidades são diferentes. Precisam ser transformadas em unidades iguais para depois somar os termos: Tabelas: 1 hp (Horse-power)= 746 W ( Watts) 746 W + 300 W = 1046 W

Análise dimensional A análise dimensional é usada para se certificar que os cálculos com várias unidades produzirão as unidades corretas no resultado e também na conversão de unidades. Regra prática:

Fator Unitário

Exemplo: Transforme 400 in3/dia em cm3/min in = polegada Tabelas 1 in = 2,54 x 10 -2 m b) 1m = 100 cm 2,54∗ 10 −2 𝑚 100𝑐𝑚 1𝑚 1in = 2,54 cm

F = m.a Muitas unidades possuem nomes especiais: Força = Newton = N Outros exemplos: J = Joule W = Watt

Energia = Força * Distância Energia = (Kg m/s2) * (m) Energia = kg m2/s2 = J (Joule)

512.106 [bytes] = 512 [Mbytes] = 512.000.000 bytes HD com 80Gbytes 80.000.000.000 bytes 80 bilhões de bytes 512.106 [bytes] = 512 [Mbytes] = 512.000.000 bytes 400.10-9 [s] = 400 [ns]