Variação de energia cinética num tubo.

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Variação de energia cinética num tubo.

Mensagempor kanixe em Segunda Fev 11, 2008 7:53 pm

Imaginem que tenho um tubo com 4 cm2 e depois reduz para 2 cm2. Quando por ele passa um fluido a velocidade aumenta quando a área é 2 cm2. Uma vez que a massa é a mesma, a energia cinética aumentou. De onde veio essa energia? :roll:

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Mensagempor hexphreak em Segunda Fev 11, 2008 8:13 pm

Não tenho a certeza, mas penso que essa energia se deve à pressão. Podes pensar em termos de um balanço entre o trabalho realizado pela pressão e a energia cinética: quando a energia cinética aumenta, para que o total se mantenha constante (conservação da energia), é necessária uma diminuição da pressão. Para responder mais directamente, diria que a energia vem do fluido, já que é este que exerce a pressão. Há simplesmente uma mudança entre as formas de energia presentes :)
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Mensagempor kanixe em Segunda Fev 11, 2008 8:32 pm

hexphreak Escreveu:Não tenho a certeza, mas penso que essa energia se deve à pressão. Podes pensar em termos de um balanço entre o trabalho realizado pela pressão e a energia cinética: quando a energia cinética aumenta, para que o total se mantenha constante (conservação da energia), é necessária uma diminuição da pressão. Para responder mais directamente, diria que a energia vem do fluido, já que é este que exerce a pressão. Há simplesmente uma mudança entre as formas de energia presentes :)


:? :shock: qual é a expressão para a energia total num fluido?
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Mensagempor jap em Segunda Fev 11, 2008 10:01 pm

A variação da energia é devida ao trabalho das forças que actuam sobre o fluido (há uma resultante externa uma vez que a pressão do fluido no tubo do lado esquerdo é maior que a do lado direito). O trabalho realizado sobre o fluido é que aparece assim na forma de energia cinética do fluido.

Podes ver isto da seguinte forma: a conservação da massa, para um fluido incompressível, ou praticamente incompressível como a água, impõe que

v_1 S_1 = v_2 S_2

onde S_1 e S_2 são as áreas das secções do tubo do lado esquerdo e do lado direito do fluido, respectivamente.

A conservação da energia impõe que

p_1 + \frac{1}{2}\rho v_1^2 = p_2 + \frac{1}{2}\rho v_2^2.

Podes encontrar a derivação desta lei, que é um caso particular da lei de Bernoulli para um tubo horizontal, no teu livro de Física ou na internet. Melhor ainda, podes tu deduzi-la fazendo as contas: calculas o trabalho das forças de pressão no deslocamento de um elemento de fluido e igualas esse trabalho à variação da energia cinética do fluido. :wink:
José António Paixão
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Mensagempor kanixe em Quinta Fev 14, 2008 8:44 pm

jap Escreveu:A variação da energia é devida ao trabalho das forças que actuam sobre o fluido (há uma resultante externa uma vez que a pressão do fluido no tubo do lado esquerdo é maior que a do lado direito). O trabalho realizado sobre o fluido é que aparece assim na forma de energia cinética do fluido.


ha ok
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