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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

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Ebook >>> Estudo das Forças

Grandezas e Conceitos Fundamentais LIQ01

Grandezas e Unidades LIQ0102

O que é massa específica ? LIQ010201

Massa específica m de uma substância é a razão entre a sua massa m e o seu volume V >>>> 

m = m / V

Exemplo:
quando afirmamos que a massa específica de uma substância é 3g / cm3 queremos informar que cada centímetro cúbico da substância tem massa igual a 3g.

Qual é a unidade de massa específica no Sistema Internacional ? LIQ010202

É a razão entre a unidade de massa 1kg (um quilograma) e a unidade de volume 1m3 (metro cúbico)

  1 kg / m3

Qual é a relação entre 1g / cm3 e a unidade SI de massa específica ? LIQ010203

1g / cm3 = 10-3kg / 10-6m3  
1g / cm3 = 103kg / m3

Qual é a massa específica da água líquida ? LIQ010204

A massa específica da água líquida a 4oC é 
1g /cm3 = 103kg / m3

O que é peso específico ? LIQ010205

Peso específico r de uma substância é a razão entre o seu peso P e o seu volume V 

r = P / V

Exemplo:
quando afirmamos que o peso específico de uma substância é 3gj / cm3 queremos informar que cada centímetro cúbico da substância tem peso igual a 3gf.

Qual é a relação entre o peso específico de uma substância e a sua massa específica ? LIQ010206

Como o peso específico é r = P / V e o peso P é P = mg então r = mg / V e como m = m / V teremos finalmente que 

r = m g

Qual é a unidade de peso específico no Sistema Internacional ? LIQ010207

É a razão entre a unidade de força 1N (um newton) e a unidade de volume 1m3 (metro cúbico) 

1 N / m3

Qual é a relação entre a unidade prática de peso específico 1gf / cm3 e a unidade do Sistema Internacional ? LIQ010208

1 gf / cm3 = 10-3 kgf / 10-6 m3 = 10-3 x 10N / 10-6 m3 
 1 gf / cm3 = 104 N / m3

Qual é o peso específico da água líquida em gf / cm3 ? LIQ010209

Sabemos que a massa de 1g (grama) pesa 1gf (grama força) e como a massa específica da água líquida a 4oC é 1g /cm3 o seu peso específico será 1gf /cm3

O que é densidade de uma substância A em relação a uma substância B ? LIQ010210

Consideremos volumes V iguais da substância A e da substância B. Seja mA a massa da substância A e mB a massa da substância B.

Chamamos de densidade dA,B da substância A em relação a substância B a razão entre a massas mA e mB

dA,B = mA / mB

Como podemos calcular a densidade em função das massas específicas ? LIQ010211

A densidade dA,B é a razão entre massas de mesmo volume V, dA,B = mA / mB (1)
Sabemos que as massas específicas são mA = mA / V e mB = mB / V >>> mA = mA .V e mB = mB .V
Substituindo em (1) obtemos 
dA,B = mA .V / mB .V ou seja

dA,B = mA / mB

Concluímos que a densidade é também a razão entre as massas específicas

Como podemos calcular a densidade em função dos pesos específicos ? LIQ010212

A densidade dA,B é a razão entre as massas específicas, dA,B = mA / mB . Multiplicando o numerador e o denominador da fração pela aceleração da gravidade g teremos dA,B = mA.g / mB.g. Como o peso específico é o produto da massa específica pela aceleração da gravidade, então

dA,B = rA / rB

Concluímos que a densidade é também a razão entre os pesos específicos

Qual é a unidade de densidade de uma substância A em relação a uma substância B ? LIQ010213

A densidade sendo a razão entre duas grandezas de mesma espécie, não tem unidade, ela é apenas um número que informa quanto uma grandeza é maior ou menor que a outra.
Exemplo:
quando afirmamos que a densidade de um metal X em relação a água é 5, queremos informar que:
1) a massa de X é 5 vezes maior que a massa de água de mesmo volume
2) a massa específica de X é 5 vezes maior que a massa específica da água
3) o peso específico de X é 5 vezes maior que o peso específico da água.

Quando nos informam sobre a densidade de uma substância A sem nenhuma menção da substância B, o que devemos entender ? LIQ010214

Se a substância A é um sólido ou um líquido, fica subtendido que a substância B é a água.
Se a substância A é gasosa fica subtendido que a substância B é o ar nas mesmas condições de pressão e temperatura.

Existe alguma coincidência numérica notável, entre os valores da massa específica, do peso específico e da densidade de uma mesma substância ? LIQ010215

Sim, existem algumas coincidências.
1) Como o peso de um corpo em gramas força (gf) é numericamente igual à massa em gramas (g) quando a aceleração da gravidade é normal, podemos afirmar que o peso específico expresso em gf / cm3 e a massa específica expressa em g / cm3 são numericamente iguais.
Exemplo:
Para o ácido sulfúrico concentrado r = 1,84 gf / cm3 e m = 1,84 g / cm3
2) Quando tomamos a densidade em relação a água cuja massa esppecífica é 1g / cm3 verificamos que a densidade é numericamente igual à massa específica em g / cm3 .
Exemplo:
Para o ácido sulfúrico concentrado
m = 1,84 g / cm3 e d = 1,84 g / cm3 / 1g / cm3 >>> d = 1,84

São numericamente iguais quando a gravidade é normal

Massa específica Peso específico Densidade
em g / cm3 em gf / cm3  em relação à água

O que se entende por taxa de variação da velocidade numa secção do escoamento ? LIQ010216

Considere o escoamento realizado num duto e o diagrama de velocidades numa secção conforme mostra a figura.

Qual é a unidade SI da taxa de variação da velocidade ? LIQ010217

A unidade da taxa de variação de velocidade  D é a razão entre a unidade de velocidade e a unidade de comprimento, ou seja:

u ( D ) = u ( v ) / u ( y )
u ( D ) = 1 m . s -1 / 1 m
u ( D ) = 1 s -1 

O que se entende por coeficiente de viscosidade dinâmica ? LIQ010218

Quando um líquido escoa com camadas de diferentes velocidades há um deslizamento entre camadas do líquido gerando tensões de cisalhamento, veja em LIQ010101.
O coeficiente de viscosidade dinâmica é a razão entre a tensão de cisalhamento e a taxa de variação da velocidade de escoamento

Quais são as unidades de coeficiente de viscosidade dinâmica ? LIQ010219

A unidade de coeficiente de viscosidade dinâmica é a razão entre a unidade de tensão de cisalhamento ( pressão ) e a unidade de taxa de variação de velocidade.

O que se entende por coeficiente de viscosidade cinemática ? LIQ010220

Coeficiente de viscosidade cinemática de um líquido é a razão entre o seu coeficiente de viscosidade dinâmica e a sua massa específica.

Quais são as unidades de coeficiente de viscosidade cinemática ? LIQ010221

A unidade de coeficiente de viscosidade cinemática é a razão entre a unidade de coeficiente de viscosidade dinâmica e a unidade de massa específica.

 


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