ATPS FENÔMENOS DE TRANSPORTE - Artigos Científicos - (2022)

γ = ρ * g

então γ = 998 * 9,81

γ = 9790,38 N/m³

6.Passo 3 Etapa 1

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet sobre a viscosidade da água e por que especialistas em aquários recomendam utilizar sal como uma forma de alterar a viscosidade em torno do peixe.

•Viscosidade dinâmica

A água em escoamento reage à tensão de cisalhamento, sofrendo uma deformação angular que é proporcional a essa tensão. Coeficiente de viscosidade, viscosidade dinâmica, viscosidade absoluta ou somente viscosidade, é a constante de proporcionalidade definida como a razão entre essa tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade. É geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "μ" e tem a dimensão de força por unidade de área. Sua unidade no S.I. é poise (1 poise = 0,1N.s/m2). Em termos práticos com água fria, frequentemente trabalha-se com μ = 1,03x10-4 kgf.s/m2.

•Viscosidade cinemática.

Em estudos hidráulicos muitas vezes é conveniente utilizarmos o conceito de viscosidade cinemática, que é uma grandeza definida a partir da relação entre a viscosidade e a densidade (μ/ρ) e é geralmente simbolizada pela letra grega minúscula "v". Sua unidade no S.I. é stoke (1stoke = 1cm2/s). Habitualmente trabalhamos com v = 1,01.10-6m2/s, que corresponde a viscosidade da água a 20ºC, aproximadamente. A viscosidade pode ser aumentada pelo uso de sal, excesso de sal pode, entretanto, levar a uma diminuição da viscosidade após atingir um máximo. Uma explicação para o efeito do sal se deve à compressão da dupla camada elétrica existente entre duas superfícies micelares carregadas, o que leva à redução de sua carga efetiva e menores forças intermicelares repulsivas.

“O sal estimula a formação de viscosidade na superfície do corpo, de modo que bactérias nocivas e parasitas são parcialmente repelidos. Além disso, o sal dificulta a reprodução de bactérias na água. Por isso os especialistas em aquários recomendam utilizar sal como uma forma de alterar a viscosidade em torno do peixe”.

7.Passo 1 Etapa 2

Calcular a pressão no fundo do tanque principal e do tanque auxiliar, quando estiver completamente cheio, ambos abertos a atmosfera, de acordo com a geometria estabelecida.

•Tanque Principal

γH2O = 9790,38 N/m³

h = ,36841 m

P = γ * h

então P = 9790,38 * 0,36841

P = 3606,87 Pa

• Tanque Auxiliar

γH2O = 9790,38 N/m³

h = 0,14423 m

P = γ * h

(Video) ATP, NAD e FAD: Introdução à Bioenergética 🙈

então P = 9790,38 * 0,14423

P = 1412,07 Pa

8.Passo 2 Etapa 2

Encontrar qual é a vazão de enchimento do Tanque Principal e quanto tempo é gasto em minutos, considerando que o tubo que conecta o tanque principal ao auxiliar tem 2,5 cm de diâmetro e que a velocidade média na tubulação seja no máximo de 2 m/s, e de acordo com a geometria estabelecida.

Q = V * A

A = π * r²

então Q = (2 * (3,141592654) * (0,0125)²)

Q = 9,82x10-4 m³/s

9,82x10-4 m³ = 1 s

0,05 m³ = X

X = 51 s

Então o tempo de enchimento em minutos é 0,85 min.

9.Passo 3 Etapa 2

Calcular o número de Reynolds e descobrir qual é o regime de escoamento para a tubulação que faz o enchimento do tanque principal.

d = 0,025 m²

10-6 = ﬠ

Re = (V * d) / ﬠ

então Re = ((2 * 0,025) / (1x10-6))

Re = 50000

>2400 Regime Turbulento

10.Passo 1 Etapa 3

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet sobre em quais condições ou hipóteses se pode utilizar a Equação de Bernoulli e quais as considerações devem ser feitas no seu projeto para que a mesma seja utilizada.

(Video) Minicurso: ATP Draw PARTE 1 | Prof. Dr. Ednardo Pereira e Prof. Dr. Adriano Aron | PPGEE UFERSA

A equação de Bernoulli, como o próprio nome indica, foi desenvolvida pelo matemático e físico suíço Daniel Bernoulli (1700-1782).

A integração da equação dp/ρ + g/dz + v.dv = 0, no caso de massa específica constante, origina a equação de Bernoulli: gz + v2/2 + p/ρ = constante.

A constante de integração (designada constante de Bernoulli) varia, em geral, de uma linha de corrente à outra, mas permanece constante ao longo de uma linha de corrente num escoamento permanente, sem atrito, de um fluido incompressível. Estas quatro hipóteses são necessárias e devem ser lembradas quando da sua aplicação.

11.Passo 2 Etapa 3

Calcular a pressão na entrada do tanque principal, considerando que os 15 cm de comprimento do tubo seja igual à altura de diferença entre o tanque principal e o tanque auxiliar e que o tanque principal seja aberto à atmosfera. Considerar que a velocidade no tubo varia de 1,95 m/s até 2,05 m/s.

γH2O = 9790,38 N/m³

h = 0,30423 m (PHR Tanque Auxiliar)

P = γ * h

Então P = 9790,38 * 0,30423

P = 2978,53 Pa

12.Passo 3 Etapa 3

Calcular a energia térmica ou interna no tubo por unidade de peso, supondo que o escoamento é adiabático, isto é, sem trocas de calor e esse aquecimento é provocado pelo atrito do líquido com o tubo. Para efeito de cálculos, considerar que a massa específica da água é igual a 0,998 g/cm3. Adotar a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s2.

H1 = 0,36841 m

H2 = Patm

HP1,2 = ?

γ = 9790,38 N/m3

H1 = ((P1 / γ) + ((v1)2 / (2 * g)) + z1)

H1 = ((0 / 9730,38) + ((0)2 / (2.9,81)) + 0,36841)

H1 = 0,36841 m

H2 = ((P2 / γ) + ((v2)2 / (2 * g)) + z2)

H2 = ((0 / 9790,38) + ((2)2 / (2*9,81)) + 0)

H2 = 0,20387 m

(Video) "Presente, Professor!" - Ep. 2 - "Instalação do ATP/ATPDraw 7.2" (SERVE TAMBÉM PARA ATPDRAW 7.3)

H1 = H2 + HP1,2

HP1,2 = 0,36841 – 0,20387

HP1,2 = 0,16454 m

HP1,2 = i1 – i2

Ce = 4186

HP1,2 = (Ce / g) * (T2 – T1)

(T2 – T1) = ((HP1,2 * g) / Ce)

(T2 – T1) = ((0,16454 * 9,81) / 4186)

(T2 – T1) = 3,86x10-4 °C

13.Passo 1 Etapa 4

Pesquisar sobre resistências térmicas como as que são utilizadas em chuveiros ou torneiras elétricas, coletar os dados de tensão, corrente, potência e verificar como devem ser instaladas corretamente. Calcular a radiação térmica emitida pela resistência no tanque auxiliar, considerando a temperatura de aquecimento definida pela própria equipe, também considerar para o cálculo a água no tanque inicialmente a temperatura ambiente, a geometria da resistência e uma emissividade da superfície de 80%.

Resistência térmica é a capacidade dos materiais em "reter" o calor. Quanto maior o valor de "R", melhor o seu desempenho térmico no material.

Quando ligado aos terminais de uma bateria, o resistor transforma parte da energia que chega até ele em energia térmica.

Um resistor de resistência R é percorrido por uma corrente elétrica i quando ligado aos terminais de uma fonte de tensão U. Ao percorrer o circuito e chegar até o resistor R, a energia recebida pelas cargas elétricas é transformada em energia térmica no resistor. Isso acontece diariamente quando ligamos o chuveiro elétrico, que possui uma resistência interna.

A corrente elétrica, ao passar pelo resistor, faz com que ele se aqueça, liberando calor. Assim, podemos dizer que quando a energia é transformada em calor, dizemos que ela foi dissipada. Desta forma, também podemos dizer potência dissipada, que nada mais é do que a energia que se transformou em calor por unidade de tempo.

HP1,2 = - q

0,16454 = - q

q = - 0,16454 m de coluna d’água

Fluxo de calor = q * QG = q * Q * γ

q = 0,16454 m

Q = 9,82x10-4 m3/s

γ = 9790,38 N/m3

(Video) Água na planta-disciplina de Fisiologia Vegetal (UEG Palmeiras de Goiás)

QG = ?

QG = -0,16454 * 9,82x10-4 * 9790,38

QG = -1,58 W

14.Passo 2 Etapa 4

Calcular a taxa de transferência de calor das paredes do tanque para o ambiente a partir da geometria do projeto, da condutividade do material que será utilizado na confecção e da variação da temperatura que será estabelecida, considerando a temperatura na água aquecida pelos resistores e a temperatura ambiente ao redor do tanque. A partir dos resultados, descobrir qual a porcentagem de perda de calor entre as resistências até chegar ao ambiente.

Q = ((K * A * ΔT) / L)

Q = ?

K = 0,80 W/mK (condutividade térmica do vidro)

A = 0,1357 m2

ΔT = 3,86x10-4 °C

L = 0,005 m

Q = (((0,80 * 0,1357 * (3,86x10-4)) / 0,005)

Q = 8,28-3 W

15.Referência bibliográfica:

Brunetti, Franco. Mecânica dos Fluidos. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.

16.Referências:

SolidWorks Corporation 300 Baker Avenue Concord, Massachusetts 01742 EUA - October 2007

http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/Agua02.html Acesso em 13/05/2014

http://pt.wikibooks.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_fluidos/A_equa%C3%A7%C3%A3o_de_Bernoulli Acesso em 17/05/2013

http://www.hemeisolantes.com.br/o-que-e-r-resistencia-termica.html Acesso em 23/05/2014

http://www.protolab.com.br/Tabela-Condutividade-Material-Construcao.htm Acesso em 25/05/2014

...

(Video) Produção de Energia durante o exercício físico | Bionergética : ATP

FAQs

Quais são os fenômenos de transporte? ›

Os fenômenos de transporte podem dividir-se em dois tipos: transporte molecular e transporte convectivo. Estes, por sua vez, podem ser estudados em três níveis distintos: nível macroscópico, nível microscópico e nível molecular.

O que é a disciplina fenômenos de transporte? ›

A expressão fenômenos de transporte (mais raramente, fenômenos de transferência) refere-se ao estudo sistemático e unificado da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria. O assunto inclui as disciplinas de dinâmica dos fluidos, transferência de calor e transferência de massa.

Qual a finalidade de fenômenos de transporte para a engenharia? ›

Na indústria o fenômeno de transportes está presente em inúmeros processos produtivos, seja para uma simples medição de pressão, nível ou para medições de vazões elevadas de gases ou vapores, normatizadas ou não.

Qual a aplicabilidade dos fenômenos de transporte na engenharia? ›

Na Engenharia Elétrica e Eletrônica: os Fenômenos de Transporte adquirem importância cálculos de dissipação de potência – otimização de gasto de energia; Na Engenharia Mecânica: processos de usinagem, tratamentos térmicos, cálculo de máquinas hidráulicas – mecânica dura.

Qual a diferença entre fenômenos de transporte e mecânica dos fluidos? ›

Nenhuma diferença. Mas a mesma disciplina recebe nomes distintos em cursos diferentes. Apenas a Nomenclatura !!! A matéria é a mesma.

O que é a equação de Bernoulli? ›

P + ½ ρv2 + ρgy = Constante

Na equação, P é a pressão exercida pelo fluido, v é a velocidade de escoamento, g é a gravidade, ρ é a densidade do fluido e y é a altura.

Qual a matéria mais difícil de engenharia? ›

Estradas ou Pavimentos, Hidráulica, Resistência dos Materiais e Estruturas são alguns exemplos de matérias mais difíceis da Engenharia Civil, que podem ser o terror de muitos estudantes.

O que é Fentran? ›

A Fenatran, ou Salão Internacional do Transporte Rodoviário de Cargas , é uma feira de exposições que ocorre em todos os anos ímpares no Parque Anhembi, na cidade de São Paulo, geralmente no mês de outubro.

O que é um fluido Qual a diferença entre fluidos e sólidos e entre líquidos e gases? ›

O líquido possui volume definido, mas sua forma varia de acordo com o recipiente em que foi inserido. Já o gás não possui volume definido e pode expandir enquanto houver espaço. Ambos são tratados como fluidos por conseguirem se deformar sem grandes dificuldades.

Para que serve fenômenos de transporte? ›

A disciplina Fenômeno dos Transportes nos ensina o “fluir” da matéria e da energia, estuda a parte da dinâmica dos fluidos, sendo importante estudá-la por sua relevância em face do mundo em que vivemos.

O que é a Lei de Newton da viscosidade? ›

A Lei de Newton da Viscosidade diz que a relação entre a tensão de cisalhamento (força de cisalhamento x área) e o gradiente local de velocidade é definida através de uma relação linear, sendo a constante de proporcionalidade, a viscosidade do fluido.

O que significa a hipótese do contínuo na condução de calor? ›

1.5.1 - Hipótese do Contínuo

O conceito de meio contínuo é uma idealização da matéria, ou seja, é um modelo para o estudo de seu comportamento macroscópico, em que se considera uma distribuição contínua da massa. A chamada “Hipótese do contínuo” é a suposição de que o fluido é contínuo.

Onde se aplica o princípio de Bernoulli? ›

O Princípio de Bernoulli pode ser aplicado para calcular a energia cinética média do sangue bombeado pelo coração, e consequentemente, a pressão que tal fluido exerce nas paredes dos vasos.

Quais as aplicações do Teorema de Bernoulli? ›

A equação de Bernoulli é utilizada para descrever o comportamento dos fluidos em movimento no interior de um tubo. Ela recebe esse nome em homenagem a Daniel Bernoulli, matemático suíço que a publicou em 1738.

Porque quando a velocidade aumenta a pressão diminui? ›

Caso você meça a pressão que o fluido exerce sobre as paredes de um tubo, você verá que a pressão irá variar dependendo da velocidade com que o fluido escoa. Sendo assim, quanto maior for a velocidade com que o fluido escoa, menor será a pressão sobre a parede do tubo.

Qual a Engenharia que tem menos cálculo? ›

Portanto, se você deseja fazer faculdade nessa área, mas não tem afinidade com os números, a Engenharia de Produção pode ser uma boa alternativa.

Qual a Engenharia que tem mais cálculos? ›

“Elétrica é das engenharias a que mais trabalha o lado do cálculo”, alerta o professor. Fora isso, o curso lida bastante com elementos de computação. A formação densa em exatas é aplicada, no mercado profissional, em todas as áreas que envolvem energia.

Qual a Engenharia que ganha mais dinheiro? ›

1. Engenharia Ambiental e do Petróleo. O engenheiro ambiental é o profissional responsável por preservar o ecossistema e recuperar áreas degradadas, analisando fatores de risco causados, principalmente, pela exploração dos recursos naturais.

Qual a diferença entre líquido é líquido? ›

O que é um fluido? Trata-se de uma substância que apresenta capacidade de fluir ou escoar e não possui estrutura cristalina. Os líquidos e os gases são definidos como fluidos.

Qual é a diferença entre os líquidos é os gases? ›

Nos gases os átomos e moléculas possuem grandes distâncias entre si, quando comparadas com os líquidos e sólidos, portando, a interação molecular é muito fraca ou desprezível e por isso variam na forma e no volume facilmente.

O que é tensão de cisalhamento Mecânica dos Fluidos? ›

A tensão de cisalhamento é a tensão gerada pela atuação de uma força paralela ao movimento em uma superfície onde temos um fluido. Então, quando o fluido é submetido a uma tensão cisalhante, por menor que ela seja, ele não resiste!

O que é um fluido Qual a diferença entre fluidos e sólidos e entre líquidos e gases? ›

O líquido possui volume definido, mas sua forma varia de acordo com o recipiente em que foi inserido. Já o gás não possui volume definido e pode expandir enquanto houver espaço. Ambos são tratados como fluidos por conseguirem se deformar sem grandes dificuldades.

O que é a hipótese do contínuo? ›

1.5.1 - Hipótese do Contínuo

Qualquer fluido é um aglomerado de moléculas cujo comportamento conjunto é decorrente de forças de atração, que dependem do estado do fluido. De um modo geral, essas forças são mais fracas nos gases e mais fortes nos líquidos.

O que é a Lei de Newton da viscosidade? ›

A Lei de Newton da Viscosidade diz que a relação entre a tensão de cisalhamento (força de cisalhamento x área) e o gradiente local de velocidade é definida através de uma relação linear, sendo a constante de proporcionalidade, a viscosidade do fluido.

O que é Fentran? ›

A Fenatran, ou Salão Internacional do Transporte Rodoviário de Cargas , é uma feira de exposições que ocorre em todos os anos ímpares no Parque Anhembi, na cidade de São Paulo, geralmente no mês de outubro.

Qual a diferença entre líquido é líquido? ›

O que é um fluido? Trata-se de uma substância que apresenta capacidade de fluir ou escoar e não possui estrutura cristalina. Os líquidos e os gases são definidos como fluidos.

Qual é a diferença entre os líquidos é os gases? ›

Nos gases os átomos e moléculas possuem grandes distâncias entre si, quando comparadas com os líquidos e sólidos, portando, a interação molecular é muito fraca ou desprezível e por isso variam na forma e no volume facilmente.

O que é tensão de cisalhamento Mecânica dos Fluidos? ›

A tensão de cisalhamento é a tensão gerada pela atuação de uma força paralela ao movimento em uma superfície onde temos um fluido. Então, quando o fluido é submetido a uma tensão cisalhante, por menor que ela seja, ele não resiste!

O que é um campo de velocidade? ›

O campo de velocidade é dado por m/s, em que x e y estão em metros e t está em segundos. Em t = 4 s (a) encontre a linha de corrente, passando por (2, -1) e (b) o vetor unitário normal à linha de corrente em (2, -1).

Qual a diferença entre fluidos newtonianos e não newtonianos? ›

Fluidos não newtonianos não apresentam taxas de deformação proporcionais às tensões cisalhantes aplicadas. Fluidos newtonianos apresentam taxas de deformação proporcionais às tensões cisalhantes aplicadas.

Quanto maior a temperatura maior a viscosidade? ›

Já sabemos que a viscosidade aumenta quando abaixamos a temperatura e que a viscosidade cai quando a temperatura aumenta. Ou seja, na partida do motor, óleo frio, viscosidade alta; e, motor funcionando, alta temperatura, viscosidade baixa.

O que é um gradiente de velocidade? ›

Parlatore (1974) contribui para a conceituação: “O gradiente de velocidade é definido como a diferença de velocidade dv entre dois pontos do líquido, em relação à distância dz entre eles, perpendicular à direção do escoamento.”

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Author: Jeremiah Abshire

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