MECÂNICA DE FLUIDOS (MFL) - Wiki

1DINÂMICA DOS FLUIDOSO presente Volume II apresenta o estudo da dinâmica dos fluidos, ou seja, o estudo domovimento e de suas causas.Ênfase é dada ao estudo da equação da conservação da energia em escoamentos, a famosaEquação de Bernoulli. Através desta equação e das informações básicas para determinação da perdade carga em escoamentos, serão apresentados métodos de dimensionamento de dutos. Por fim,noções gerais de ventilação serão apresentados.Mais informações sobre o assunto podem ser facilmente encontradas em catálogos, páginasde Internet, livros e no portal do WIKI – (www.sj.ifsc.edu.br/wiki).1. Viscosidade de fluidosA viscosidade é uma propriedade que expressa as consequências das interações entre asmoléculas do fluido. Em outras palavras, permite medir de maneira macrosópica as consequênciasdestas interações.Nas substâncias no estado líquido, as moléculas encontram-se relativamente próximas, eexiste uma força de coesão entre elas. Assim, quando o fluido se movimenta, esta força de coesãodificulta a movimentação. Macroscopicamente, isto pode ser interpretado como se existisse umatrito interno. Quando a temperatura do líquido aumenta, as moléculas aumentam seu grau deagitação e, desta forma, a distância entre as moléculas aumenta, diminuíndo a força de coesão.Então, em líquidos, o aumento de temperatura provoca uma redução da viscosidade.Já no estado gasoso, as moléculas possuem elevado grau de agitação, e por isso encontramse“livres”, não existindo uma força de coesão entre elas. Entretanto, as moléculas chocam-secontinuamento.Já nos gases, a viscosidade é originada pelo choque entre as moléculas. Desta maneira,enquanto que nos gases a viscosidade cresce com o aumento da temperatura, nos líquidos ocorre ooposto. Com o aumento da temperatura, aumenta a energia cinética média das moléculas, aumenta adistância média entre elas, e menos efetivas se tornam as forças intermoleculares, diminuíndo assima viscosidade.Para entender a natureza da viscosidade, suponhamos duas placas sólidas planas, uma sobrea outra, com um fluido contínuo entre elas (figura ao lado).Aplicando uma força constante a uma das placas, aexperiência mostra que ela se moverá, sendo acelerada atéatingir uma velocidade constante. Se a intensidade da forçaaplicada for duplicada, por exemplo, a velocidade tambémduplica. Ou seja, a velocidade é proporcional à forçaaplicada. Imaginando que o líquido entre as placas se separaem lâminas paralelas, o efeito da força aplicada é o deproduzir diferenças de velocidade entre lâminas de fluidoadjacentes. A lâmina adjacente à placa móvel se move solidária com ela, ou seja, com velocidade, ea lâmina adjacente à placa imóvel está solidária com esta, ou seja, tem velocidade nula. Oescorregamento de uma lâmina em relação à outra gera “atrito” entre as lâminas adjacentes,causando dissipação de energia mecânica, e esta dissipação permite determinar a viscosidade do