309 - EXPERIMENTOS FÍSICOS ENVOLVENDO EFEITOS

309 - EXPERIMENTOS FÍSICOS ENVOLVENDO EFEITOS
HIDRODINÂMICOS E TERMODINÂMICOS
Daniel Franceschi; Jonas Siqueira Ayres; Lucas José Trombetta; Luis Fernando J. da
Silva (Alunos do Curso Técnico em Agropecuária Integrado ao Ensino Médio); Oneide
José Pereira (Prof. do Ensino Médio, Técnico e Tecnológico – Orientador); Email:
[email protected]
A Hidrodinâmica é uma sub-disciplina de mecânica dos fluidos que lida com a ciência
de fluxo de fluido — a ciência natural de fluidos (líquidos e gases) em movimento. Tem
várias especialidades em si, incluindo a aerodinâmica (o estudo do ar e outros gases em
movimento) e hidrodinâmica (o estudo dos líquidos em movimento). A dinâmica de
fluidos tem uma vasta gama de aplicações, incluindo o cálculo das forças e momentos
nas aeronaves, a determinação da taxa de fluxo de massa de petróleo através
de gasodutos, a previsão de condições meteorológicas, a compreensão nebulosas no
espaço interestelar e, modelagem de detonação de armas de fissão. Alguns de seus
princípios são ainda utilizados em engenharia de tráfego, onde o tráfego é tratado como
um fluido contínuo. Na hidrodinâmica é conveniente distinguir duas espécies de
escolamentos: O escoamento em que predominam forças de atrito ou movimento
laminar. É característico do escoamento laminar, o movimento do líquido em camadas
ou estratos. Neste tipo de escoamento pode existir circulação, mas não há formação de
turbilhões ou vórtices; O escoamento turbilhonar, que surgue quando a velocidade
ultrapassa um determinado valor crítico Vk. O aspecto do escoamento, no caso da
turbulência, é caracterizado pela formação de vórtices e pela mistura das camadas
fluidas. A velocidade crítica Vk, na qual o escoamento laminar passa a turbulento,
depende do fluido e da geometria das superfícies que o limitam (paredes dos condutos).
Vk pode ser facilmente determinada mediante experimentos. A Termodinâmica é o
ramo da Física que estuda as causas e os efeitos de mudanças na temperatura,
pressão e volume - e de outras grandezas termodinâmicas fundamentais em casos menos
gerais - em sistemas físicos em escala macroscópica. Historicamente, a Termodinâmica
se desenvolveu pela necessidade de aumentar-se a eficiência das primeiras máquinas a
vapor , sendo em essência uma ciência experimental, que diz respeito apenas a
propriedades macroscópicas ou de grande escala da matéria e energia. Neste trabalho de
orientação dos alunos Daniel Franceschi;, Jonas Siqueira Ayres, Lucas José Trombetta e
Luis Fernando J. da Silva foi proposto o desenvolvimento de alguns trabalhos
experimentais com o intuito de se estudas efeitos hidrodinâmicos e termodinâmicos e,
apresentá-los na II Mostra de Ciências do CAFW. Alguns dos experimentos
desenvolvidos foram os seguintes: densímetro (aparelho usado para determinar a
densidade de diversos líquidos), equipamento experimental utilizado para explicar os
conceitos físicos da elevação da água para pontos mais altos, gravímetro ( usado para
calcular a gravidade especifica de qualquer material), macaco hidráulico, transmissor de
calor por infra – vermelho e máquina à vapor.
Palavras-chave: hidrodinâmica, termodinâmica, mecânica de fluídos