HIDRODINÂMICA Conceitos iniciais

Apresentação em tema: "HIDRODINÂMICA Conceitos iniciais"— Transcrição da apresentação:

1 HIDRODINÂMICA Conceitos iniciais
Prof. Victor Física | 2ª Série | Ensino Médio

2 Fluidos São corpos cujas moléculas não guardam suas posições relativas e, por isso, tomam a forma do recipiente que os contém. Em condições favoráveis, escoam. Gases e líquidos são classificados como fluidos.

3 Fluido(real) e fluido ideal
Os fluidos são constituídos por um grande número de moléculas em movimento desordenado e em constantes colisões. Para que possamos entender a diferença entre fluido "real" e fluido ideal, considere que um fluido é colocado em movimento em um cano horizontal devido a uma diferença de pressão, entre suas extremidades, aplicada externamente no instante inicial.

4 Fluido(real) e fluido ideal
Por que o volume de fluido considerado não permanece em movimento, uma vez que não há variação da energia potencial desse volume? Se não há variação na área de secção reta do cano, a velocidade não deveria permanecer a mesma? O fluido não permanece em movimento com a mesma velocidade pois se trata de um FLUIDO REAL, ou seja, no qual há dissipação de energia na forma de calor ou através de outras formas de energia.

5 Fluido(real) e fluido ideal
Parte da energia dissipada na animação se deve a existência de atrito entre as camadas do fluido que escoa, ou seja, há efeitos de forças de atrito macroscópicas entre as camadas do fluido, dando origem a uma propriedade macroscópica chamada viscosidade. Portanto, um fluido é chamado de ideal ou perfeito, quando tiver densidade constante em todos os pontos do espaço e em todos os instantes de tempo, ou seja, for incompressível.

6 Em resumo Em um fluido ideal ou perfeito, basicamente devemos assumir que: 1º) Não há dissipação de energia devido a atritos internos (viscosidade) entre as partículas do fluido, nem devido a interações das partículas do fluido com o ambiente; 2º) Não há troca de energia na forma de calor entre as partículas do fluido, nem das partículas de fluido com o ambiente;

7 Fluido(real) e fluido ideal
(Parte da energia potencial gravitacional é perdida devido ao atrito entre as camadas do fluido, transformado integralmente em calor) Fluido Ideal (Toda energia potencial gravitacional se transforma em energia cinética)

8 viscosidade É definida como a resistência que um fluido oferece ao seu próprio movimento. Existe uma força coesiva entre as moléculas do líquido e da placa.

9 viscosidade Quanto maior for a viscosidade do fluido, menor será a sua capacidade de escoar (fluir) e maior será a força de atrito entre o fluido e as paredes do recipiente onde ele está escoando.

10 Tensão superficial da água
É resultado das ligações de hidrogênio , que são forças intermoleculares causadas pela atração dos hidrogênios (H+) com os oxigênios das moléculas vizinhas (O_). A força de atração das moléculas na superfície da água é diferente da força entre as moléculas abaixo da superfície. Veja a figura a seguir.

11 Tensão superficial da água
Ligações de hidrogênio restritas às moléculas ao lado e abaixo, pois não há moléculas acima delas; Atração por outras moléculas de água em todas as direções: para cima, para baixo, para a esquerda, para a direita, para frente e para trás;

12 Tensão superficial da água
A desigualdade de atrações na superfície da água provoca a contração do líquido criando uma fina camada (membrana) elástica nela. A tensão superficial da água é a maior de todos os líquidos e vale 7,2 x 109 N/m.

13 A forma esférica das gotas de água
Resulta do equilíbrio estabelecido entre a tensão superficial da água e a pressão do ar contra a superfície inferior da gota quando esta cai; Gota pequena => tensão superficial domina => Forma esférica Gota grande => pressão do ar no interior da gota aumenta => Forma achatada

14 capilaridade É a subida ou a descida de um líquido através de um tubo fino chamado de capilar. Esse fenômeno é resultado da interação das moléculas da água com o material de que é feito o tubo. Essa interação depende dos seguintes parâmetros: Diâmetro do tubo; *Quanto mais fino, maior a aderência. Viscosidade do líquido; *Quanto mais quente, menos viscoso.

15 capilaridade Como ocorre a capilaridade ? As moléculas do líquido são atraídas pelas moléculas do tubo por causa das interações intermoleculares. Assim, o líquido fica “grudado” na parede. Mas como a água sobre? A molécula do tubo que está imediatamente acima da superfície do líquido atrai o líquido que começa a subir alinhando-se a essa molécula que o atraiu, num processo que é cíclico e se repete.

16 capilaridade