Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Estática dos Fluidos Variação da Pressão de um.

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1 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Estática dos Fluidos Variação da Pressão de um fluido em Repouso Existem duas forças atuando sobre esse elemento: Forças de superfície devidas a pressão atuando sobre o elemento Forças de corpo devido ao peso do elemento

2 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Variação da Pressão de um fluido em Repouso Para direção y: Força de Corpo onde: Forças de Superfície Para direção x:

3 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Variação da Pressão de um fluido em Repouso Forças de Superfície Para direção z:

4 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Variação da Pressão de um fluido em Repouso Para direção x: Para direção y: Para direção z:

5 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Variação da Pressão de um fluido em Repouso Para um fluido incompressível

6 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Variação da Pressão de um fluido em Repouso Em casos onde há uma superfície livre a pressão atmosférica onde (p o = pressão atmosférica)

7 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: 5,0 m 1,0 m Aplicando a expressão: Determine a pressão estática no fundo do tanque Entre o ponto 1 e 0 (aberto) temos: 33,2 kPa 3400 mmH 2 O

8 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: 5,0 m 1,0 m Entre o ponto 2 e 1 temos: 43,0 kPa 4387 mmH 2 O

9 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Determinação da Pressão atmosférica Barômetro de Mercúrio

10 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Manometro de Tubo em U Pressão em A é: Se o fluido em A for um gás :

11 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Manometro de Tubo em U diferencial Pressão em B é igual: E a diferença entre os pontos A e B é :

12 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 2: Assumindo: 1. O óleo e o mercúrio são modelados como fluidos incompressíveis. 2. A variação na pressão no ar e a superfície de óleo e o valor medido é negligenciável. 3. Todos os fluidos estão estáticos. 4. O peso específico da água é de 10 kN. Determine a pressão que está sendo medida no manômetro

13 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 2: Aplicando entre a pressão no ar ( medida) e o ponto 1: Incluindo o ponto 3: Na forma reduzida temos:

14 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Força Hidrostática sobre superficies planas Pressão no fundo do tanquePressão atuando na lateral do tanque

15 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Força Hidrostática sobre superficies planas Determinação da Força Resultante :

16 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Força Hidrostática sobre superficies planas

17 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Força Hidrostática sobre superficies planas Determinação do local de aplicação da força resultante (centro de pressão):

18 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: Hipóteses: (1) Fluido estático (2) Fluido Incompressível Determinação da Força Resultante : Determine a Força Resultante e o seu centro de pressão:

19 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: Determinação da do centro de pressão: Da outra forma:

20 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Força de Empuxo

21 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: Dados: D balão =15 m Ar Atmosférico a CNTP Peso do balão = 2700 N T ar,balão = ????? Assumindo : Diâmetro do balão esférico Gás ideal Pressão atmosférica conhecida Equações Governantes Aplicando

22 Professor Dr. Evandro Rodrigo Dário Curso: Tecnólogo em Mecatrônica Disciplina: Fenômenos de Transporte Exemplo 1: Dados: D balão =15 m Ar Atmosférico a CNTP Peso do balão = 2700 N T ar,balão = ????? Continuando : 55 o C Aplicando Gás ideal : Como :