Conceituar e equacionar o comportamento dos fluidos para o embasamento de aplicações de engenharia.

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1 2 Ementa Hidrostática: equação fundamental; equilíbrio absoluto e relativo; variação de pressões no interior de um fluído em equilíbrio; esforços sobre superfícies imersas nos fluídos; princípio de Arquimedes. Hidrodinâmica dos fluídos perfeitos: equação fundamental; método de Euler e Lagrange; equação de Bernoulli. Transporte de massa e de calor. 3 Objetivos 3.1 Objetivos Gerais Conceituar e equacionar o comportamento dos fluidos para o embasamento de aplicações de engenharia. 3.2 Objetivos Específicos 1. Conceituar os fluidos e suas propriedades fundamentais 2. Estabelecer as condições que regem o equilíbrio absoluto e relativo dos fluidos e a ação dos fluidos sobre superfícies imersas 3. Formular as equações gerais de movimento dos fluidos perfeitos 4. Estudar o transporte de massa e transmissão de calor relativo aos fluidos 5. Definir parâmetros e grandezas para o estudo dos fluidos 6. Estudar as aplicações da equação fundamental de hidrostática 7. Particularizar as equações fundamentais do escoamento de fluidos, visando aplicações em problemas de engenharia. 4 Conteúdo Programático 1. Propriedades e grandezas relativas aos fluidos 1.1 Definição de fluido. Sistema de unidades. Peso e massa específica. Densidade. Viscosidade. Tensão superficial. Capilaridade. Variação de pressão em fluido compressível. Módulo de elasticidade volumétrico. Compressão de gases. Condições isotérmicas e adiabáticas. Piezômetros e Manômetros. 2. Equilíbrio dos fluidos 2.1 Equação fundamental da Hidrostática 2.2 Equilíbrio absoluto. Lei de Stevin 2.3 Equilíbrio relativo dos fluidos. Movimento retilíneo uniformemente acelerado ou retardado. Movimento de rotação em torno de eixos 2.4 Esforços sobre superfícies planas imersas. Centro de empuxo. 2.5 Esforços sobre superfícies curvas imersas. Resultante de esforço.

2 2.6 Esforços sobre corpos imersos. Princípio de Arquimedes. Estudo da estabilidade dos corpos imersos ou flutuantes. 3. Hidrodinâmica dos fluidos perfeitos 3.1 Linhas e tubos de fluxo 3.2 Equação fundamental da hidrodinâmica. Método de Euler e Método de Lagrange 3.3 Equação das forças vivas. Aplicações 3.4 Movimento permanente 3.5 Equação da continuidade 3.6 Equação de energia 3.7 Taquicarga e fator de correção da energia cinética 3.8 Aplicação do teorema de Bernoulli. Linha energética. Perda de energia. Linha piezométrica. Perda de pressão. Potência de um escoamento. Potência dissipada. 4. Aplicações da equação de Bernoulli 4.1 Equação de Torricelli. Tubo de Pitot. Medição de velocidade evasão de um escoamento. Diafragma. Tubo de Prandtl. Medidor Venturi. Coeficientes de velocidade de contração e de vazão. Escoamento em condutos. Movimentos laminar e turbulento. Tensão de cisalhamento. Distribuição de velocidades. Perdas de carga. Fórmula de Darcy Weissbach. Coeficiente de atrito. Numero de Reynolds. 5. Forças desenvolvidas pelos fluidos em movimento 5.1 Princípio do impulso - variação da quantidade de movimento 5.2 Camada limite 6. Transmissão de calor 6.1 Condução 6.2 Convecção 6.3 Irradiação 7. Transferência de massa 7.1 Difusão 7.2 Lei de Fick 5 Atividade Externa a disciplina AED 1 Pesquisa sobre Arrefecimento. Problemas e soluções. Data de entrega 27/03/2017

3 AED 2 - Lei de Fick (Aplicações). Data de entrega 29/05/ Cronograma CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES 2017/1 09/02 Apresentação de disciplina 13/02 Propriedades e grandezas relativas aos fluídos. 16/02 Definição de fluído. Sistema de unidades. Peso e massa específica 20/02 Densidade. Viscosidade. Tensão superficial. Capilaridade. 23/02 Variação de pressão em fluído compressível. Módulo de elasticidade volumétrico. Compressão de gases. 02/03 Condições isotérmicas e adiabáticas; Piezômetros e Manômetros. 06/03 Equilíbrio dos fluídos. 09/03 Equação fundamental da Hidrostática. Equilíbrio absoluto. 13/03 Avaliação P1 16/03 Lei de Stevin. 20/03 Equilíbrio relativo dos fluídos. Movimento retilíneo uniformemente acelerado ou retardado. Movimento de rotação em torno de eixos. Esforços sobre superfícies planas imersas. Centro de empuxo. 23/03 Princípio de Arquimedes. Estudo da estabilidade dos corpos imersos ou flutuantes.. 27/03 Hidrodinâmica dos fluidos perfeitos 30/03 Hidrodinâmica dos fluidos perfeitos 03/04 Linhas e tubos de fluxo. 06/04 Equação fundamental da hidrodinâmica. 10/04 Resolução de Exercícios 13/04 Avaliação P2 17/04 Entrega de resultados N1 20/04 Equação da continuidade. 24/04 Equação de energia. Taquicarga e fator de correção da energia cinética. 27/04 Aplicação do teorema de Bernoulli. Linha energética. Perda de energia. Linha piezométrica. Perda de pressão. Potência de um escoamento. Potência dissipada; Aplicações da equação de Bernoulli. 04/05 Resolução de Exercícios 08/05 Equação de Torricelli. Tubo de Pitot. Medição de velocidade e vasão de um escoamento.. Diafragma. Tubo de Prandtl. Medidor Venturi. 11/05 Avaliação Interdisciplinar 15/05 Avaliação P3 18/05 Coeficientes de velocidade de contração e de vazão. Escoamento em condutos. Movimentos laminar e turbulento. Tensão de cisalhamento 22/05 Distribuição de velocidades. Perdas de carga. Fórmula de Darcy Weissbach. Coeficiente de atrito. Número de Reynolds. 25/05 Avaliação Interdisciplinar 29/05 Transmissão de calor; Condução. 01/06 Convecção; Irradiação. 05/06 Transferência de massa 08/06 Difusão; Lei de Fick 12/06 Resolução de Exercícios 15/06 Avaliação P4

4 19/06 Entrega das Atividades; AED; Devolução de atividades. 22/06 Entrega do Resultado 26/06 Entrega de Resultados 7 Material de Apoio Durante o curso serão sugeridos artigos científicos e videos para que os alunos apliquem o conteúdo ministrado. 8 Metodologia Aulas expositivas em quadro e giz, possíveis visitas técnicas e/ou aulas com utilização de recursos multimídia. 9 Avaliação A nota N1 será dividida em Avaliações: 90% Atividades em classe e extra-classe, AED: 10% A nota N2 será dividida em Avaliações: 80% Trabalho, AED: 10% Avaliação interdisciplinar: 10% A composição da média final será de acordo com : MF = 0,4 N1 + 0,6 N2 5,0 Frequência mínima para aprovação: 75% de aulas. Não haverá prova substitutiva. do professor: geisa_pires@hotmail.com Bibliografia Básica 1. BRUNETTI, Franco. Mecânica dos fluidos. 2. ed., rev. São Paulo: Pearson, c p. ISBN (broch.). 2. CANEDO, Eduardo Luis. Fenômenos de transporte. Rio de Janeiro: LTC, c p. ISBN (broch.). 3. BRAGA FILHO, Washington. Fenômenos de transporte para engenharia. 2. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. ISBN (broch.) Bibliografia Complementar

5 1. FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J. Introdução à mecânica dos fluidos. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, p. + 1 CD-ROM ISBN (broch.). 2. GILES, Ranald V. Mecânica dos fluídos e hidráulica. 2. ed. São Paulo: Makron Books do Brasil, c p. 3. MUNSON, Bruce R.; YOUNG, Donald F. (Aut. sec.). Fundamentos da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blücher, p. ISBN (broch.). 4. POTTER, Merle C. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Cengage Learning, c p. ISBN (broch.). 5. WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 6. ed. Porto Alegre: AMGH, p. + 1 DVD ISBN (broch.).