Quais as principais propriedades dos fluidos? Mostre as unidades de cada uma delas no SI e no sistema inglês.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede para listarmos as principais propriedades dos fluidos e mostrarmos as unidades de cada uma no SI e no sistema inglês. Isso é tema de Mecânica dos Fluidos, então vamos precisar saber (a) o que é cada propriedade, (b) como ela se define (fórmula curtinha) e © quais são suas unidades nos dois sistemas.
Passo 2
Propriedade 1: Densidade
Teoria: densidade (ρ) é a massa por volume de um fluido. Ela diz o “quão pesado” é um certo volume.
Fórmula:
Teoria: densidade (ρ) é a massa por volume de um fluido. Ela diz o “quão pesado” é um certo volume.
Fórmula:
Unidades:
- SI:
- Inglês:
Passo 3
Propriedade 2: Peso específico
Teoria: peso específico (γ) é o peso (força) por volume. Como peso = massa×gravidade, temos γ = ρ·g.
Fórmula:
Teoria: peso específico (γ) é o peso (força) por volume. Como peso = massa×gravidade, temos γ = ρ·g.
Fórmula:
Unidades:
- SI:
- Inglês:
Passo 4
Propriedade 3: Viscosidade dinâmica
Teoria: µ mede a “resistência interna” do fluido ao escoar. Pensa num mel: é “grosso”, então tem alta viscosidade.
Fórmula (lei de Newton para fluidos newtonianos):
Teoria: µ mede a “resistência interna” do fluido ao escoar. Pensa num mel: é “grosso”, então tem alta viscosidade.
Fórmula (lei de Newton para fluidos newtonianos):
Unidades:
- SI:
(ou ) - Inglês:
Passo 5
Propriedade 4: Viscosidade cinemática
Teoria: ν = µ/ρ, ou seja, “viscosidade por densidade”. É útil em escoamentos pra comparar fluidos independentemente da gravidade.
Fórmula:
Teoria: ν = µ/ρ, ou seja, “viscosidade por densidade”. É útil em escoamentos pra comparar fluidos independentemente da gravidade.
Fórmula:
Unidades:
- SI:
- Inglês:
Passo 6
Propriedade 5: Módulo volumétrico de elasticidade (bulk modulus)
Teoria: mostra quão “compressível” é o fluido. Quanto maior o módulo, menos compressível. É o inverso da compressibilidade.
Fórmula (simplificada):
Teoria: mostra quão “compressível” é o fluido. Quanto maior o módulo, menos compressível. É o inverso da compressibilidade.
Fórmula (simplificada):
Unidades:
- SI:
- Inglês:
Passo 7
Propriedade 6: Tensão superficial
Teoria: fluorescente na interface entre fluido e ar (por exemplo). É a força por comprimento na superfície.
Fórmula conceitual:
Teoria: fluorescente na interface entre fluido e ar (por exemplo). É a força por comprimento na superfície.
Fórmula conceitual:
Unidades:
- SI:
- Inglês:
Resposta
As principais propriedades dos fluidos e suas unidades são:
-
Densidade
: - SI: kg/m³
- Inglês: slug/ft³
-
Peso específico
: - SI: N/m³
- Inglês: lbf/ft³
-
Viscosidade dinâmica
: - SI: Pa·s
- Inglês: lbf·s/ft²
-
Viscosidade cinemática
: - SI: m²/s
- Inglês: ft²/s
-
Módulo de elasticidade (bulk modulus)
: - SI: Pa
- Inglês: psi
-
Tensão superficial
: - SI: N/m
- Inglês: lbf/ft