Sistemas Hidráulicos: Lista Resolvida

• Enunciado da questão: Você possui uma prensa disposta de dois êmbolos de áreas iguais a 10cm² e 80cm². Calcular a força transmitida ao êmbolo maior, quando se aplica ao menor uma força de 120N.
• Enunciado da questão: Dado um canal retangular, cuja largura do canal é 5,0m e a altura da lâmina d'água corresponde a 1,50m. Calcular a área molhada do mesmo.
• Enunciado da questão: Partindo-se dos dados da questão 2, determine o perímetro molhado para o canal.
• Enunciado da questão: "O acréscimo de pressão exercido num ponto de um líquido ideal em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos desse líquido". Esse é o enunciado do?
• Enunciado da questão: Qual das alternativas não é uma propriedade dos líquidos?
• Enunciado da questão: Qual é a definição de estratificação?
• Enunciado da questão: De acordo com a teoria sobre o ponto de ebulição, qual das afirmações abaixo está correta: I - O ponto de ebulição da água é 100º em qualquer lugar. II - Quanto maior é a altitude, maior é o ponto de ebulição. III - Quanto maior é a altitude, menor é o ponto de ebulição.
• Enunciado da questão: Sobre a estratificação aquática, qual o meio mais comum para a formação desse fenômeno?
• Enunciado da questão: Qual é a maneira para manter a estratificação?
• Enunciado da questão: O fluxo laminar, ou escoamento laminar, é definido quando?
• Enunciado da questão: O fluxo turbulento, ou escoamento turbulento, é definido quando?
• Enunciado da questão: O que o número de Reynolds determina nos líquidos?
• Enunciado da questão: Segundo o tema de abastecimento e distribuição de água, qual o conceito de "Ramal Domiciliar"?

Lista completa dos exercícios resolvidos com os cálculos e o desenvolvimento com raciocínio e referência bibliográfica! 

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Sistemas Hidráulicos: Lista Resolvida

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Liga metálica de alta entropia é mais resistente que o titânio

Uma nova liga metálica de alta entropia alcançou uma relação resistência/peso maior do que qualquer outro material metálico conhecido. Ligas metálicas de alta entropia são materiais que consistem de cinco ou mais metais em quantidades aproximadamente iguais. Estas ligas são atualmente foco de atenção significativa em ciência e engenharia de materiais porque apresentam propriedades de grande interesse na indústria. Khaled Youssef e seus colegas combinaram lítio, magnésio, titânio, alumínio e escândio para fazer uma liga nanocristalina de alta entropia que tem uma baixa densidade, mas uma resistência muito elevada.


"A densidade é comparável à do alumínio, mas ela é mais forte do que as ligas de titânio," garante o professor Carl Koch, da Universidade da Carolina do Norte, que coordenou a equipe juntamente com pesquisadores da Universidade do Qatar. "A liga tem uma combinação de alta resistência e baixa densidade que é, tanto quanto podemos dizer, inigualável para qualquer outro material metálico. A relação resistência/peso é comparável a algumas cerâmicas, mas é mais resistente - menos quebradiça - do que a cerâmica," acrescentou Koch.


A equipe afirma que a nova liga possui uma vasta gama de utilizações possíveis, em veículos, aviões ou dispositivos protéticos. Contudo, com vistas ao uso prático, a liga metálica ainda tem um problema: ela é composta por 20% de escândio, um metal raro e extremamente caro. "Nós ainda temos um monte de trabalho para fazer para caracterizar completamente este material e explorar os melhores métodos de processamento para ele," disse Koch. "Uma coisa que nós estaremos olhando é se escândio pode ser substituído ou eliminado da liga."

O Hexafluoreto de Enxofre e a Teoria Cinética dos Gases

A Teoria Cinética dos Gases procura - através de suas hipóteses - criar um modelo que explique os fenômenos e as Leis Físicas dos Gases [Boyle-Mariote, Gay-Lussac & Charles], incluindo-se nessa lista o gás SF6. O Hexafluoreto de Enxofre [SF6] é um composto químico com seis átomos de Flúor [F] que envolvem um núcleo de Enxofre [S] com características isolantes e dielétricas.

Núcleo de Enxofre envolvido por átomos de Flúor

Por essas caraterísticas, o SF6 é largamente utilizado [na indústria eletromecânica] para construção de disjuntores de grande porte. A sua aplicação se dá tanto para o acionamento eletropneumático [em alguns modelos com sistema fechado] quanto na extinção do arco elétrico resultante da abertura e do fechamento dos contatos. 

O SF6 é um gás incombustível, incolor, inodoro, quimicamente estável e inerte até cerca de 500°C, tendo, portanto, um comportamento semelhante ao de um gás nobre. Isto significa que na temperatura ambiente não reage com qualquer outra substância.

O Hexafluoreto de Enxofre [SF6] tem uma constante dielétrica 2,5 vezes maior que a do ar. Normalmente o gás é usado a uma pressão de valor equivalente a 5 vezes a pressão atmosférica. Nesta pressão, a sua capacidade dielétrica é dez vezes maior que a do ar. A extinção do arco pelo SF6 ocorre devido à sua forte eletronegatividade. Isso significa que as moléculas do gás capturam elétrons livres e geram íons negativos pesados que não se movem rapidamente.

Chave de fenda sônica aperta vórtices da física

Físicos da Universidade de Dundee, na Escócia, criaram um motor movido por ultra-sons. Mike MacDonald e seus colegas batizaram o dispositivo de "chave de fenda sônica", embora a máquina nem de perto lembre uma chave de fenda. Por trás de seu funcionamento, contudo, está uma teoria fundamental da física, além de um grande potencial para a fabricação de instrumentos mais aprimorados e mais precisos.

Esta é a primeira vez que se usa ultra-sons para girar objetos, e não apenas para empurrá-los - e a diferença é significativa. Os cientistas usaram um conjunto de geradores de ultra-som para formar um feixe com ondas em formato de hélice, um vórtice ultra-sônico, que possui momento suficiente para empurrar o objeto e, ao mesmo tempo, fazê-lo girar.

O objeto é um disco de borracha de 10 centímetros de diâmetro. "Este experimento não apenas confirma uma teoria fundamental da física, como também demonstra um novo nível de controle sobre feixes de ultra-sons, que poderá ser aplicado a cirurgias não-invasivas, carreamento controlado de medicamentos e manipulação ultra-sônica de células," disse MacDonald.

A teoria a que o pesquisador se refere é válida tanto para o som quanto para a luz, mas nunca havia sido demonstrada em um experimento único. A teoria estabelece que a relação momento angular/energia em um vórtice é igual à relação entre o número de hélices de onda entrelaçadas e a frequência do feixe.

Usando um transdutor de ultra-som com 1.000 elementos, os cientistas conseguiram gerar estruturas de ondas parecidas com o DNA, só que com muito mais "hélices". Esses feixes alcançaram potência suficiente para levitar o disco de borracha de 90 gramas e fazê-lo girar na água.


 Fonte: Site Inovação Tecnológica

Cresce a expectativa do biodiesel B7 para 2013

As associações que representam o setor do biodiesel aguardam para "breve" alterações no marco regulatório do setor obrigando maior adição de biocombustível ao diesel vendido nos postos.

A Associação dos Produtores de Biodiesel (Aprobio) acredita que já em 2013 estará regulamentado o chamado "B7", diesel com adição de 7 por cento de combustível renovável.

"Dependemos do novo marco regulatório. Estamos negociando com o governo federal já faz mais de um ano e estamos na reta final desta negociação", disse nesta quinta-feira o presidente da entidade, Erasmo Carlos Battistella, durante evento em São Paulo.

As indústrias estimam ter capacidade instalada para suprir imediatamente até 10 por cento de adição de biodiesel.

Atualmente a mistura é de 5 por cento, havendo ociosidade de cerca de 60 por cento da capacidade instaladas das plantas, segundo as indústrias.

"A expectativa é que essa evolução continue nos próximos anos, com a mistura alcançando 10 por cento até 2014", acrescentou em nota Juan Diego Ferrés, presidente do Conselho Superior da União Brasileira do Biodiesel (Ubrabio), outra entidade representativa do setor.

Battistella informou que na próxima quarta-feira haverá reunião com ministra-chefe da Casa Civil, Gleisi Hoffmann, e a expectativa dos produtores é que o governo apresente resultados do trabalho de uma equipe interministerial que discute o marco regulatório, antes que ele seja enviado para votação no Congresso Nacional.

Segundo dados das indústrias, a produção de biodiesel atingiu 2,7 bilhões de litros em 2011, enquanto a capacidade instalada é para fabricação de 6,9 bilhões de litros.

As associações têm intenção de adicionar 20 por cento de biodiesel ao diesel até 2020.

Como esta produção excederia a atual capacidade instalada, seriam necessários investimentos de 28 bilhões de reais até 2020, conforme comunicado conjunto da Ubrabio e da Aprobio.

Usina de Biodiesel

Fonte: BiodieselBr

Petrobras desenvolve etanol de segunda geração

A tecnologia para etanol de segunda geração, demonstrada pela Petrobras durante a Rio+20, e para produção de biodiesel foram apresentados pelo gerente de Gestão Tecnológica da Petrobras Biocombustível, João Norberto Noschang Neto, no dia 27 de junho (quarta-feira), no 8º “Biodiesel Congress”, em São Paulo. 


O executivo participou do painel “Novos desafios para produção de biodiesel” no evento que tem patrocínio da Petrobras. Sobre o etanol de segunda geração, o gerente ressaltou que as pesquisas realizadas ao longo de oito anos pelo Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes) asseguram o avanço para a produção em escala comercial. “Já produzimos 80 mil litros em planta de demonstração e a meta da Companhia agora é a produção em escala comercial em 2015”, afirmou. 


Norberto informou ainda que a Petrobras Biocombustível buscará a integração da unidade de segunda geração com as usinas de etanol de primeira geração, a fim de conciliar alta produtividade com baixo consumo de enzimas. O executivo salientou que a Petrobras, por meio do Cenpes, também desenvolveu tecnologia própria para produção de biodiesel. “Vamos utilizá-la na usina em implementação no Estado do Pará. 


“É o amadurecimento de uma tecnologia que transforma resíduo, o bagaço da cana, em etanol”, disse o presidente da Petrobras Biocombustível, Miguel Rossetto. O uso da tecnologia desenvolvida pela empresa permite aumentar em até 40% a produção de etanol, sem a necessidade de novas áreas plantadas. “É possível aumentar a produção, por exemplo, de oito mil para onze mil litros por hectare, livrando terra para outras culturas”, explica Rossetto.


A vantagem em dominar esse processo tecnológico é ter baixo consumo de catalisador, menor perda de matéria-prima e glicerina, co produto da produção, com 50% menos de sal e mais valor de mercado”, afirmou. No final de sua participação, o gerente salientou que a empresa trabalha para melhorar e trazer novos conhecimentos e mais inovação aos processos e produtos que têm hoje, a fim de disponibilizar mais energia para a sociedade. 


 O Biodiesel Congress é um espaço tradicional para debates e realização de novos negócios para o mercado de biodiesel na América Latina. A 8ª edição aborda questões relativas ao biodiesel brasileiro, aos mercados latino americanos e às tendências mundiais.

Helicóptero movido a bioquerosene de palmáceas

Com o objetivo de testar o bioquerosene em turbinas e monitorar áreas de plantios experimentais, como o de oleaginosas, o Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (Cetene), em parceria com a BrasbioCombustiveis, instalará em Caetés, no agreste pernambucano, um helicóptero movido a bioquerosene de palmáceas. A previsão é que a aeronave faça seu primeiro sobrevoo no início de agosto.

O veículo possui 1,60 m de comprimento, o helicóptero terá autonomia de 40 minutos e fará quatro voos diários com o objetivo de testar o desempenho do biocombustível de aviação e fornecer aos pesquisadores fotos e vídeos que permitirão acompanhar o crescimento das espécies, situação da copa da árvore, além de identificar a germinação e alguns tipos de contaminação por pragas.

De acordo com o Coordenador da Divisão de Biocombustíveis do Cetene, James Melo, será monitorada inicialmente uma área de 10.000 metros quadrados. "Além do monitoramento, será implantada também uma unidade piloto de produção de Bioquerosene no Centro de Bioenergia do Cetene, onde uma turbina de bancada permitirá um maior número de testes para medir a eficiência do biocombustível, consumo e simulação das condições quando utilizado em aeronaves", completa.

Bioquerosene - Em 2010 a companhia TAM utilizou bioquerosene de pinhão-manso em um voo experimental e este ano, durante a Rio+20, a Azul realizou voo com bioquerosene a partir de cana-de-açúcar. Estima-se que a utilização do bioquerosene pode reduzir em até 82% a emissão de dióxido de carbono em comparação ao querosene de origem fóssil.

Fonte: CIMM, com adaptações.

Batman e as Leis da Física

Hollywood nunca foi muito fiel a conceitos científicos. Já exibiu explosões com estrondos no espaço (sem oxigênio seria impossível a explosão, e, sem ar, a propagação do som), fez tiranossauro correr atrás de vítimas indefesas (sem considerar a anatomia do animal, que, provavelmente, era muito lento) e inventou aliens que “sangram” um ácido capaz de corroer espaçonaves (mas tal substância jamais teria esse efeito em uma liga metálica potente o suficiente para ser usada em veículos intergalácticos). Agora, outra gafe dos estúdios americanos foi desmascarada por um grupo de físicos da Universidade de Leicester, da Inglaterra: a capa do Batman.

Na trilogia do diretor Christopher Nolan, Batman aparece usando uma capa que dá livre movimento para as lutas, proteção contra os golpes e ainda permite ao herói planar quando pula de grandes alturas. Os físicos da universidade britânica resolveram analisá-la, levando em conta o peso do Batman (95 quilos) e o efeito das correntes de ar. Conclusão: o herói se espatifaria no chão, caso confiasse apenas na capa.

Biblioteca

A Ciência dos Super-heróis

Livro "A ciência dos super-herois" dos escritores Lois Gresh e Robert Weinberg

Os autores desvendam neste livro a ciência que há por trás dos super-heróis das histórias em quadrinhos. Mas ao contrário das gafes científicas de Hollywood, este livro pretende explicar justamente usando conceitos científicos os superpoderes dos personagens. Com o Super-Homem, por exemplo, os autores exploram a possibilidade de ter vida em outros planetas.

Autores: GRESH, LOIS E WEINBERG, ROBERT
Editora: EDIOURO

Se Batman pulasse de um edifício de 150 metros de altura (cerca de 50 andares, como o edifício Itália em São Paulo), com uma capa de envergadura de 4,7 metros – aproximadamente a metade de uma asa delta – ele até conseguiria planar por 350 metros, mas ao final se chocaria contra o chão a uma velocidade de 80 quilômetros por hora. A conclusão dos pesquisadores é de que Batman deveria considerar levar, no próximo filme, um paraquedas junto com a capa – para evitar maiores acidentes. O artigo foi publicado no anuário da Universidade de Leicester, que compila trabalhos dos alunos que estão concluindo o mestrado naquele ano.

Pausa para a ficção – Para o professor de física da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) Paulo Jarschel, vale a pena deixar a ciência um pouco de lado para fazer filmes mais divertidos. "Afinal, estamos tratando de super-heróis. Se os roteiros fossem sempre totalmente fiéis à ciência, dificilmente teríamos uma boa obra de ficção científica", diz. Jarschel cita como exemplo dois autores consagrados na literatura deste gênero: Isaac Asimov e Carl Sagan. "Em Eu, Robô, Asimov não dá muita importância para o problema do consumo de energia dos robôs, capacidade de processamento, dissipação de calor etc. Em Contato, Sagan não dá nenhuma explicação para a máquina que transporta a mocinha para outro sistema solar."

Jarschel também lembra outro super-herói dos quadrinhos cuja performance vai bem além das leis da física.  "Num dos filmes antigos do Super-Homem, ele aparece salvando a Lois Lane, que caía do alto de um prédio. Na cena, ele a pega imediatamente antes do choque no chão. Se isso acontecesse de verdade, a desaceleração seria tão brusca que ela ia acabar se partindo ao meio."

Fonte: Revista Veja.

Terremoto atinge o México

Um terremoto de magnitude 7,6 atingiu nesta terça-feira a costa oeste do México no oceano Pacífico, 193 quilômetros a leste do balneário de Acapulco, informou o Serviço Geológico dos Estados Unidos.

O serviço geológico localizou o epicentro do tremor 525 quilômetros a leste de Ometepec, no Estado de Guerrero, a uma profundidade de 18 quilômetros.

O Centro de Alerta de Tsunami do Pacífico afirmou que o terremoto não iria provocar um tsunami destrutivo generalizado, mas que havia a possibilidade de efeitos de tsunamis locais.

O terremoto foi sentido na Cidade do México, onde prédios balançaram e funcionários foram para as ruas, de acordo com testemunhas. As linhas de celulares estavam sem sinal.

Nenhum dano foi registrado em Oaxaca, perto da área do terremoto, de acordo com a TV local. Mais cedo, o serviço dos EUA havia reportado a magnitude do terremoto em 7,9 e, inicialmente, de 7,6.

O presidente do México, Felipe Calderón, disse através do Twitter que nenhum dano sério foi registrado após o forte terremoto.

(Reportagem de Patrick Rucker)

Saiba mais sobre Terremotos e Placas Tectônicas:

• As placas tectônicas são subdivisões da crosta terrestre que se movimentam de forma lenta e contínua sobre o manto, podem aproximar-se ou afastarem-se umas das outras provocando abalos na superfície como terremotos e atividades vulcânicas.
• Tais movimentos ocorrem pelo fato do interior terrestre ser bastante aquecido... clique aqui para continuar a leitura

Imagem da Terra em Alta Definição

A Nasa (Agência Espacial Americana) divulgou nesta quarta-feira (25) uma imagem da Terra com a mais alta resolução já feita: 8000 por 8000 pixels. A foto, uma nova edição da famosa “Blue Marble” (“Bola de Gude Azul" ou "Mármore Azul", em inglês), foi captada no dia 4 de janeiro pelo satélite de observação Suomi NPP e retrata a América do Norte e América Central. Segundo a Nasa, a “Blue Marble 2012” é a “mais incrível imagem em alta definição da Terra”.

A primeira imagem do tipo foi tirada em 1972 pela Apollo 17 e destaca o continente africano e a Península Arábica. Famosa até hoje, a foto é usada como plano de fundo de produtos da Apple, como iPhones e iPads. Fonte: Redação Yahoo! 

Bridgestone anuncia pneu ecológico

Se o pneu que a Bridgestone anunciou - ainda como conceito - fizer sucesso, a profissão de borracheiro pode estar em via de extinção.

Ninguém mais vai precisar encher ou calibrar o pneu, nem consertar se o motorista passar em cima de um prego.

Além de ser um pneu que elimina vários problemas, como calibragem, conserto e ter um local no carro para guardar o estepe, este pneu da Bridgestone é ecologicamente correto, pois é totalmente reciclável. Elimina também o problema deste tipo de lixo, que vem causando dores de cabeça para ecologistas, governos e fábricas de pneus.

A apresentação do pneu foi feita no Salão do Automóvel de Tóquio e na ocasião foi lembrado que protótipos deste tipo já foram desenvolvidos, mas que eram inviáveis para a produção em larga escala. Este não. Segundo a Bridgestone, ele pode ser fabricado e colocado em prática.

O pneu tem uma estrutura flexível, que se estende ao longo do interior dos pneus e que suporta todo o peso do veículo, não havendo necessidade de calibrá-los periodicamente, exigindo menos manutenção. Ao mesmo tempo, a preocupação com perfurações é eliminada.

Além disso, a estrutura interna é produzida a partir de resinas termoplásticas reutilizáveis, e assim como a borracha da banda de rodagem, estes são materiais 100% recicláveis. Fonte: AutoInforme.

Otimizadores de Combustíveis

Desde o momento em que os motores saem das fábricas, sejam eles movidos à gasolina, diesel ou óleos marítimos, depósitos de resíduos da combustão começam a se formar em diversas partes dos mesmos. Esses resíduos são inerentes ao processo de combustão, pois são misturas de diversos hidrocarbonetos, alguns deles mais pesados e, portanto, de queima mais difícil. 


Além disso, a própria geometria construtiva dos motores pode apresentar pontos em que a velocidade da mistura ar-combustível é mais baixa, proporcionando superfícies quentes nas quais os combustíveis líquidos tendem a se depositar, ocasionando a "carbonização". Assim, os motores vão aos poucos apresentando depósitos mais ou menos acentuados, de acordo com o ciclo de utilização.

Os motores são compostos por peças que possuem folgas médias de aproximadamente 5 microns, e a maioria das partículas presentes na atmosfera ou oriundos de desgastes são maiores do que este valor e se estas não forem removidas adequadamente vão provocar desgastes por abrasão, que por sua vez vão gerar mais partículas. As partículas, principalmente as metálicas, catalisam o processo de oxidação do lubrificante, acelerando sua degradação, e lubrificante degradado provoca desgaste nas peças do motor. 


A água ou mesmo a umidade, mesmo em volumes muito pequenos como 500 PPM, ou 0,05%, já são suficientes para afetar sensivelmente a vida útil do motor, por exemplo esta quantidade de água diminui em 70% a vida de um rolamento. O lubrificante oxidado em presença de água forma ácido potencialmente corrosivo. Além disso a água aumenta a viscosidade do lubrificante, provoca ferrugem, desgaste por cavitação, acelerando ainda mais a redução da vida do motor.


O enxofre em conjunto com a água forma ácidos fortes que corroem o motor, criam bactérias e fungos, mais ácidos, tiram o poder lubrificante e destroem o motor. Além da necessidade de se utilizar lubrificantes que já vêm formulados com "anticorrosivos", ou um condicionador de metais que potencializa a capacidade de carga de um lubrificante, é necessário a adição de "Otimizadores de Combustíveis" que adequam as principais propriedade do Diesel ao consumo.


A composição desse produto multifuncional, com solventes, detergentes, solubilizadores e catalisador de combustão, permitem a dissolução de borras e confere a homogeneização das cadeias de hidrocarbonetos, e por ser também um tenso ativo poderoso melhora a atomização. Por se tratar de um produto bipolar reage com componentes polar e apolar permitindo a realização de pontes de hidrogênio (dispersante de água em hidrocarbonetos), encapsulando a água contida (até 0,1%). Seus componentes auxiliares adicionam lubricidade aos combustíveis e elevam o índice de cetano. O componente "diluente", além de facilitar a solubilidade dos contidos do aditivo aos combustíveis, funciona também como emulgador de cadeias complexas de hidrocarbonetos leves e saturados, de origem fóssil, animal ou vegetal.


Fonte: Teccom (Com Adaptações).

Cientistas construíram o primeiro avião impresso em 3D do mundo!

Cientistas da Universidade de Southampton, no Reino Unido, projetaram, construíram e testaram o primeiro avião impresso do mundo. O SULSA (Southampton University Laser Sintered Aircraft) é um pequeno avião não-tripulado cuja estrutura completa foi construída em uma impressora 3D, semelhante às usadas em sistemas de prototipagem rápida e fabricação aditiva.
As diversas peças do avião foram projetadas de forma a poderem ser encaixadas umas nas outras, dispensando parafusos e rebites - ou seja, além de ser impresso, o avião pode ser montado sem exigir nenhuma ferramenta. O SULSA tem uma envergadura de dois metros. Seu motor elétrico conseguiu levá-lo a uma velocidade de 160 km/h. Em velocidade de cruzeiro seu voo é quase silencioso.

Antigas ideias da aviação


Toda a parte estrutural do avião, incluindo corpo, asas e superfícies de controle, foram impressas em um equipamento de sinterização a laser, usado para fabricar peças de metal ou plástico. Essa técnica de fabricação permitiu que os engenheiros explorassem algumas ideias antigas para a construção de aviões, mas que eram impraticáveis ou caras demais para serem usadas com as técnicas tradicionais de fabricação de aeronaves.

Uma dessas ideias é o uso de uma estrutura geodética. Esse tipo de estrutura foi desenvolvido por Barnes Wallis e usado nos bombardeios Vickers Wellington em 1936. Essa forma de estrutura é muito firme e leve, mas muito complexa. "Se ela fosse construída com os métodos convencionais, ela exigiria um grande número de peças ajustadas individualmente, que depois teriam que ser coladas ou parafusadas," explicou o professor Jim Scanlan, um dos idealizadores do projeto.

"Outro benefício para o projeto que a sinterização a laser permitiu foi o uso de um desenho elíptico da asa. Os especialistas em aerodinâmica sabem há décadas que asas elípticas têm benefícios quanto ao arrasto," explica o Dr. Andy Keane, outro membro da equipe. 


O que você achou desse enorme avanço da tecnologia em vários segmentos visando a conclusão desse projeto? 



Fonte: Inovação Tecnológica.

Ácidos e Bases

As funções mais importantes da química: ácidos e bases

• São os grandes pilares de toda a vida de nosso planeta, bem como da maioria das propriedades do reino mineral. Íons carbonatos e bicarbonatos (ambos básicos) estão presentes na maior parte das fontes de água e de rochas, junto com outras substâncias básicas como fostatos, boratos, arsenatos e amônia. 
• Em adição, vulcões podem gerar águas extremamente ácidas pela presença de HCl e SO2. A fotossíntese das plantas pode alterar a acidez da água nas vizinhanças por produzir CO2, a substância geradora de ácido mais comum na natureza. 
• A fermentação do suco de frutas pode vir a produzir ácido acético. Quando utilizamos nossos músculos em excesso sentimos dores provocados pela liberação de ácido lático. Com tamanha frequência em nosso ambiente, não é de se espantar que os ácidos e bases tenham sido estudados por tantos séculos. 
• Os próprios termos são medievais: "Ácido" vem da palavra latina "acidus", que significa azedo. Inicialmente, o termo era aplicado ao vinagre, mas outras substâncias com propriedades semelhantes passaram a ter esta denominação. "Álcali", outro termo para bases, vem da palavra arábica "alkali", que significa cinzas. 
• Quando cinzas são dissolvidas em água, esta se torna básica, devido a presença de carbonato de potássio. A palavra "sal" já foi utilizada exclusivamente para referência ao sal marinho ou cloreto de sódio, mas hoje tem um significado muito mais amplo.

Nasa apresenta imagens completas do Sol

Washington(EFE) - A Nasa, agência espacial americana, apresentou neste domingo pela primeira vez imagens da superfície solar e de sua atmosfera, que darão uma visão do astro e ajudarão a melhorar os prognósticos climatológicos.

Este trabalho é o resultado das observações realizadas pelas duas sondas solares do Observatório de Relações Solares -Terrestres (Stereo, por sua sigle em inglês), que a Nasa enviou em 2006.

As sondas foram enviadas a pontos diametralmente opostos do Sol para estudar como afeta o fluxo de energia e de matéria solar à Terra.

Seus instrumentos proporcionaram uma nova visão do sistema solar e em 2007 geraram as primeiras fotografias tridimensionais do Sol.

"As novas imagens ajudarão a melhorar o planejamento de futuras missões de naves espaciais robóticas ou com tripulação para o sistema solar", afirmou a Nasa em comunicado. EFE

Vulcanização transforma elastômero em termofixo

• Os polímeros lineares são aqueles em que as unidades (mero) estão unidas ponta a ponta em cadeias únicas. Essas longas cadeias são flexíveis (como se fossem um colar de pequenas esferas interligadas por um fio), onde cada esfera representa uma unidade de mero. Nos polímeros lineares, podem existir grandes quantidades de ligações de van der Waals entre as cadeias. (Callister, 2000). Alguns dos polímeros comuns que se formam como estruturas lineares são: o polietileno, o poliestireno, o náilon e os fluorocarbonos.
• Os elastômeros são redes lineares de polímeros unidos através de ligações cruzadas e a força resistente às deformações é proporcional ao número de redes de polímeros por unidade de volume. Nos polímeros com ligações cruzadas, as cadeias lineares adjacentes estão unidas umas às outras em várias posições através de ligações covalentes.
• O processo de formação de ligações cruzadas é atingido ou durante a síntese do polímero ou através de uma reação química não-reversível que é realizada geralmente a uma temperatura elevada. Com freqüência, essa formação é obtida através de átomos (ou moléculas) aditivos que estão ligados covalentemente às cadeias. Muitos materiais elásticos com características de borracha apresentam ligações cruzadas; nas borrachas, isso é conhecido como vulcanização. (Pinheiro, 2001)
• A vulcanização é o processo químico capaz de produzir união entre as redes, inserindo ligações cruzadas na cadeia polimérica. Quando o enxofre é o agente vulcanizante, uma ligação cruzada consiste de um ou mais átomos de enxofre. Na vulcanização, a reação química transforma os materiais poliméricos em cadeia tridimensional através de cadeias independentes. Esse processo requer adição de calor e enxofre, com isso, a borracha adquire resistência mecânica através do aumento do seu módulo de elasticidade, de sua dureza, de sua resistência à fadiga e abrasão.
• Em 1841, Charles Goodyear patenteou a vulcanização depois de descobrir que aquecendo um composto de borracha e enxofre, obtinham-se produtos com propriedades notavelmente superiores às da borracha original.
• Conhecido como crosslinks (elos cruzados), esse processo forma um composto que converte o elastômero em termorrígido através de pontes de enxofre do tipo mono, di ou polissulfrídricas combinando o enxofre ao carbono presente na borracha.
• O grande segredo do processo de produção de preservativos é a vulcanização, ou seja, uma reação química que aumenta a resistência da borracha sem fazê-la perder a elasticidade. Aliás, se a vulcanização não existisse, com certeza não existiriam camisinhas ultra-elásticas como as que conhecemos da mesma forma que não existiriam solas de sapato flexíveis, bolinhas de tênis e pneus. Com a borracha vulcanizada, o processo é simples: basta colocá-la em um molde de vidro e fazê-la secar. "Os grandes segredos da produção de preservativos são a formulação do composto de látex (matéria-prima da borracha) e a distribuição homogênea nos moldes", diz o engenheiro químico Walter Spinardi Junior, da Johnson & Johnson.
• A maioria dos polímeros com ligações cruzadas e em rede, entre eles as borrachas vulcanizadas, os epóxis e as resinas fenolíticas são do tipo termofixo. (Callister, 2000)

Charles Goodyear - Inventor da Vulcanização

Referências Bibliográficas:

Callister, Willian – Ciência e Engenharia de Materiais, LTC – 5ª edição, 2000
Pinheiro, Eduardo – Modelos Numéricos Aplicados à Vulcanização de Pneus – Dissertação (Mestrado) – USP, 2001
Revista Mundo Estranho – Editora Abril.

Características físico-químicas do Alumínio

Características físico-químicas

Propriedades Mecânicas As propriedades mecânicas são determinadas por ensaios rotineiros de amostras selecionadas como sendo representativas do produto. Estes ensaios mecânicos são normalmente destrutivos de modo que não devem ser efetuados em produtos acabados, pois alteram suas condições de funcionalidade. Obtêm-se corpos de prova de amostras que tenham sido elaboradas do mesmo modo que o produto, exceto no caso de peças fundidas e forjadas. Os ensaios de peças fundidas são feitos em corpos-de-prova do mesmo vazamento do metal da peça fundida e elaborados ao mesmo tempo. Com as peças forjadas, os ensaios, geralmente, são feitos em pedaços cortados do mesmo metal da peça. Os valores das propriedades mecânicas podem dividir-se em dois grupos:     - Valores garantidos:  Parâmetros mínimos estabelecidos pelas especificações;    - Valores típicos: Obtidos por meio de dados estatísticos propiciados por ensaios rotineiros, que garantem que o material obedece às especificações.  Limite de Resistência a Tração É a máxima tensão que o material resiste antes de haver sua ruptura. Calcula-se dividindo a carga máxima (em quilogramas) aplicada durante o ensaio, pela seção transversal em milímetros quadrados do corpo-de-prova. Para o alumínio puro recozido, essa razão é de aproximadamente 48 MPa (4,9 kg/mm2). O valor aumenta em função da liga, do trabalho a frio e do tratamento térmico (quando possível). Limite de Escoamento Consiste na tensão em que o material começa a deformar-se plasticamente e que para o alumínio é de 0,2% do comprimento original medido em um corpo-de-prova normal. É importante definir este grau de deformação permanente porque as ligas de alumínio não possuem limite de escoamento tão pronunciado como a maioria dos aços. O limite do alumínio puro é de aproximadamente 12,7 Mpa (1,3 kg/mm2). Alongamento O alongamento é expresso em porcentagem relativamente ao comprimento original medido em um corpo de prova normal e é calculado pela diferença entre os pontos de referência, antes e depois do ensaio de tração. Esse alongamento indica a ductilidade do metal ou da liga. Quanto mais fino o corpo-de-prova, menor será o alongamento e vice-versa. Dureza Define-se como a medida da resistência de um metal à penetração. Existem várias maneiras de se determinar a dureza de um material. Para os metais, os mais comuns são os métodos de Brinell, Vickers e Rockwell. Não existe uma relação direta entre o valor da dureza e as propriedades mecânicas das várias ligas de alumínio. Os elementos de liga aumentam em muito sua resistência com o alumínio, assim como o tratamento térmico e o endurecimento pelo trabalho a frio. Entretanto a dureza é significativamente mais baixa do que a maioria dos aços. Módulo de Elasticidade O módulo de elasticidade do alumínio é de 7030 kg/mm2. A adição de outros materiais nas ligas não altera esse valor consideravelmente, que pode chegar a até 7500 kg/mm2. Portanto, o índice do alumínio representa um terço do módulo de elasticidade do aço. Essa propriedade dá ao alumínio a vantagem de dar às estruturas de alumínio uma elevada capacidade de amortecer golpes e reduzir as tensões produzidas pela variação da temperatura. Tensão de Fadiga Quando uma tensão oscilante é aplicada por certo número de vezes sobre um mesmo material, mesmo que os impactos tenham força inferior ao seu limite de resistência à tração, é previsível uma falha por fadiga. Em muitas ligas de alumínio não há um limite inferior de tensão abaixo do qual a fadiga nunca possa ocorrer, mas quanto menor a tensão, maior o número de ciclos necessários para produzir a falha. No alumínio, em testes normais, o limite de resistência chega a 50 milhões de inversão de tensão e pode variar de 25% a 50% da tensão de ruptura, conforme a liga. Limites de Temperatura O alumínio puro funde a 660ºC e várias ligas possuem um ponto de fusão inferior a esse. O metal puro e muitas ligas perdem um pouco a sua resistência, ficando sujeito a uma lenta deformação plástica, chamada de fluência, se permanecer sob tensão por longos períodos em temperaturas acima de 200ºC. Por outro lado, ligas feitas para serviços em altas temperaturas, como às usadas em pistões, retêm suas propriedades adequadamente, funcionando satisfatoriamente dentro da faixa de temperatura de trabalho requerida. Quando exposto a temperaturas abaixo de zero, o alumínio não se torna frágil. Sua resistência aumenta sem perder a ductilidade. Esta é a característica que leva uma liga de AlMg ser escolhida para a construção de tanques soldados para armazenamento de gás metano liquefeito, em temperaturas de –160ºC. Saiba mais sobre o Alumínio!

Alumínio - Introdução

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Mesmo utilizado milênios antes de Cristo, o alumínio começou a ser produzido comercialmente há cerca de 150 anos. Sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos. Esses dados já mostram a importância do alumínio para a nossa sociedade. Antes de ser descoberto como metal isolado, o alumínio acompanhou a evolução das civilizações. Sua cronologia mostra que, mesmo nas civilizações mais antigas, o metal dava um tom de modernidade e sofisticação aos mais diferentes artefatos. O minério de alumínio predominante é a bauxita, a qual é constituída essencialmente de um óxido hidratado – Al2 O3 H2O – contando ainda óxido de ferro, sílica, óxido de titânio e pequenas quantidades de outros compostos. Nos minérios utilizados na produção de alumínio, o teor de Al2 O3 varia de 40 a 60% (CHIAVERINI, 1986). Descoberto em 1825, o alumínio é produzido em quantidades maiores que qualquer outro metal não ferroso utilizado na indústria. Embora seja abundante na crosta terrestre, não é fácil extraí-lo, pois ocorre na forma de compostos (substância formada por dois ou mais elementos químicos). Prateado, o alumínio é resistente e leve, pouco suscetível à corrosão e amplamente reciclável. Dos seus compostos, o óxido (coridon) é o mais duro dos metais depois do diamante (MOHS), o sulfato é utilizado nas indústrias de papel e o cloreto é importante catalisador em química orgânica e na fabricação de óleos lubrificantes. A têmpera, na hora da fabricação, é um fator primordial da qualidade das peças. É de difícil soldagem, quando se consegue soldar, perde 50% de suas propriedades mecânicas, pois destempera. Para superar esse inconveniente surgiram no mercado colas sintéticas especiais, mas que perdem a resistência a temperaturas elevadas e que não têm boa coesão na tração (BAUER, 2005). O alumínio e suas ligas são caracterizados por uma densidade relativamente baixa (2,7 g/cm³, em comparação com uma densidade de 7,9 g/cm³ para o aço), condutividade elétrica e térmica elevadas e uma resistência à corrosão em alguns ambientes comuns, incluindo a atmosfera ambiente. Muitas dessas ligas são conformadas com facilidade em virtude das suas elevadas ductilidades; isso fica evidente em virtude das finas folhas de papel alumínio nas quais o material relativamente puro pode ser laminado. Uma vez que o alumínio possui estrutura cristalina cúbica de face centrada - CFC, sua ductilidade é mantida até mesmo em temperaturas reduzidas. A principal limitação do alumínio está na sua baixa temperatura de fusão (600 ºC), o que restringe a temperatura máxima em que o alumínio pode ser utilizado  (CALLISTER, 2002). Hoje, os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio. Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita em seu território, dependendo exclusivamente da importação. O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG). A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio (CHIAVERINI, 1986).

 

Revista Nature - Notícias sobre a Produção de Grafeno

• A revista Nature, em sua edição de hoje (25/11/2010) anuncia uma promissora notícia sobre produção comercial de extensas folhas de grafeno - a estrutura de uma única camada atômica de carbono em arranjos hexagonais, que valeu o Prêmio Nobel de Física de 2010 a André Geim e Konstantin Novoselov. 
• A novidade vem de experimentos realizados pelo grupo de pesquisas liderado por J.M Tour da Rice University – Texas/EUA, em que uma extensa área de grafeno de alta qualidade pode ser produzida com espessura controlável a partir de diferentes fontes de carbono sólido. 
• Os pesquisadores depositaram as camadas em um substrato catalisador metálico mantido em temperaturas abaixo de 800 °C. Foram produzidas camadas tanto de grafeno puro quanto o grafeno combinado com outros elementos. 
• O Grafeno é um material promissor pois apresenta propriedades condutoras, mecânicas e estruturais excepcionais. Trata-se de um material bidimensional que é mais resistente que o diamante, e agora é considerado o material mais resistente do mundo. 
• O Grafeno é uma forma de carbono e altamente condutor, que em breve será usado em computadores e eletrônicos em geral. O material foi descoberto através do uso de uma fita adesiva e um pedaço de grafite, onde conseguiram obter um floco de carbono com a espessura de um único átomo. 
• Esse material é tão bom quanto o cobre, como condutor de calor, superando qualquer material conhecido. Ele é transparente, mas ao mesmo tempo extremamente denso, onde nem mesmo o hélio, que é o menor dos átomos gasosos, consegue atravessá-lo. A descoberta desse material irá contribuir muito para o desenvolvimento de transistores e telas sensíveis a toque. 
• Assista ao vídeo que mostra mais informações sobre o grafeno:

Temperatura Termodinâmica

• A definição da unidade de temperatura termodinâmica foi dada pela 10ª CGPM (1954 — Resolução 3), que escolheu o ponto tríplice da água como ponto fixo fundamental, atribuindo-lhe a temperatura de 273,16ºK (KELVIN) por definição.
• A 13ª CGPM (1967 — Resolução 3) adotou o nome kelvin (símbolo K) em lugar de “grau kelvin” (símbolo ºK) e formulou, na sua Resolução 4, a definição da unidade de temperatura termodinâmica, como se segue: “O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica no ponto tríplice da água.”
• A 13ª CGPM (1967 — Resolução 3) decidiu também que a unidade kelvin e seu símbolo K fossem utilizados para expressar um intervalo ou uma diferença de temperatura. Além da temperatura termodinâmica (símbolo T) expressa em kelvins, utiliza-se, também, a temperatura Celsius (símbolo t), definida pela equação:
• t = T - T0
• A unidade de temperatura Celsius é o grau Celsius, símbolo ºC, igual à unidade kelvin, por definição. Um intervalo ou uma diferença de temperatura pode ser expressa tanto em kelvins quanto em graus Celsius (13ª CGPM, 1967-1968, Resolução 3, mencionada acima). O valor numérico de uma temperatura Celsius t, expressa em graus Celsius, é dada pela relação:
• t/ºC = T/K - 273,15
• O kelvin e o grau Celsius são também as unidades da Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) adotada pelo Comitê Internacional em 1989, em sua Recomendação 5 (CI-1989) (PV, 57, 26 e Metrologia, 1990, 27, 13).
• Fonte: http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdf