Hidráulica Exercícios 1.doc
Explique resumidamente:
Que é compressibilidade? A água é compressível ?
Explique resumidamente:
Que é compressibilidade? A água é compressível ?
Passo 1
Beleza, então o exercício pede pra gente definir o que é compressibilidade e dizer se a água é compressível. O tema aqui é Hidráulica, mais especificamente propriedades dos fluidos. Pra resolver vamos precisar:
- Entender o conceito de compressibilidade (ou coeficiente de compressibilidade volumétrica).
- Relacionar isso com o módulo de elasticidade (módulo de volume).
- Verificar o valor típico da compressibilidade da água e concluir se ela é (ou não) compressível.
Passo 2
Primeiro, o que é compressibilidade?
Compressibilidade é a medida de quanto o volume de um fluido muda quando a gente aplica uma variação de pressão nele. Em outras palavras, é a “facilidade” com que o fluido diminui de volume. A gente define o coeficiente de compressibilidade volumétrica assim:
Compressibilidade é a medida de quanto o volume de um fluido muda quando a gente aplica uma variação de pressão nele. Em outras palavras, é a “facilidade” com que o fluido diminui de volume. A gente define o coeficiente de compressibilidade volumétrica
onde:
-
é o volume do fluido, -
é a pressão, - o sinal negativo indica que, ao aumentar a pressão, o volume diminui (
quando ).
Passo 3
Pra ficar mais intuitivo, às vezes a gente trabalha com o módulo de elasticidade volumétrica (ou módulo de compressibilidade)
, que é o inverso de
:
Quanto maior
, mais “rígido” é o fluido (menos compressível). Quanto maior
, mais compressível ele é.
Passo 4
E qual é o caso da água? A gente sabe experimentalmente que a água tem um módulo
muito alto, da ordem de
Pa a temperatura ambiente. Isso dá uma compressibilidade volumétrica típica:
Esse valor é bem pequeno, o que significa que você precisa de uma pressão gigantesca para reduzir um pouco o volume da água.
Resposta
Compressibilidade é a facilidade com que o volume de um fluido varia ao mudar a pressão, dada por
. A água tem
, ou seja, é pouco compressível — precisa de pressões altíssimas para alterar volume.