segunda-feira, 30 de agosto de 2010

REF 009 - Número de cetano

O motor a óleo Diesel é bem parecido com o motor a gasolina. No motor a gasolina a mistura combustível-ar é detonada por uma faísca elétrica, no motor a Diesel a mistura combustível-ar detona por compressão sem necessidade de uma faísca. O ar é aspirado e comprimido ficando quente. No momento em que a compressão é máxima o combustível é injetado. Em contato com o ar superaquecido pela compressão a mistura combustível ar detona empurrando o pistão. A precisão na injeção do combustível é importante. A octanagem do combustível usado nos motores a gasolina deve ser alta, acima de oitenta. A octanagem do combustível usado no motor a diesel deve ser baixa, entre 15 e 25.

O número de cetano é determinado usando uma mistura cetano e alfa-metil naftaleno. A percentagem de cetano na mistura é o número de cetano. Então cetano puro tem um número de cetano 100 e o alfa-metil naftaleno puro tem número de cetano zero. Cetano é o apelido do hexadecano. O óleo diesel deve ter um número de cetano entre 40 e 45. O óleo diesel Premium tem um número de cetano entre 45 e 50.

Observando a coluna atmosférica percebe-se que as frações leves são usadas na formulação das gasolinas e as frações pesadas na formulação do óleo diesel.

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Jacobus Henricus van't Hoff

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O químico holandês van’t Hoff deve ser um ascendente de Itamar Franco. Ele nasceu em Roterdã em 30 de agosto de 1852. Desde jovem se interessou pela ciência. Em 1869, contrariando o seu pai que, era médico, foi estudar no Instituto politécnico de Delft recebendo o seu diploma em tecnologia em 1871.   Como aconteceu com o meu amigo Sebastião, foi trabalhar nas férias numa usina de açúcar onde percebeu que tecnologia não era a sua seara preferindo a carreira acadêmica.  Foi estudar matemática na Universidade de Leiden indo, em seguida, para  Bonn onde trabalhou cerca de um ano com Kekulé. Na Universidade de Paris estudou com Würtz com quem trabalhou até 1874 retornando a Holanda. Neste mesmo ano doutorou-se  pela Universidade de Utrecht. Em 1876 tornou-se professor no Colégio de Veterinária em Utrecht. No ano seguinte se transferiu-se para a  Universidade de Amsterdam onde se tornou professor de Química, Mineralogia e Geologia. Em 1878, casou-se com Johana Francina Mees com quem teve dois filhos e duas filhas. Dezoito anos mais tarde se transferiu para Berlim onde foi aceito como professor honorário e membro da Real Academia Prussiana de Ciência.   Recebeu o prêmio Nobel em 1901 pelo enunciado das leis da dinâmica química e pelo conceito de pressão osmótica.. Morreu em Stiglitz perto de Berlim aos 58 anos em 1 de março de 1911.

sábado, 21 de agosto de 2010

Augustin Louis Cauchy

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O engenheiro civil Agustin Louis Cauchy nasceu em 21 de agosto de 1789 em Paris. Sua infância foi no auge da revolução francesa. O  primeiro a reconhecer o seu talento foi Laplace que morava na vizinhança e visitava o seu pai frequentemente. Em 1800, seu pai foi eleito Secretário do Senado, com escritório no Palácio Luxemburgo. Cauchy usava um canto do escritório para estudar. Lagrange aparecia freqüentemente para tratar de negócios e logo se interessou pelo rapaz se surpreendendo com o seu talento.

Em 1805 Cauchy se formou-se em engenharia na Escola de Pontes e Estradas. Ele era um estudante excepcional e, por seu trabalho prático, foi designado para trabalhar no projeto do canal Ourcq sob a supervisão de Pierre Girard. Em 1810, Cauchy arrumou seu primeiro emprego em Cherbourg, onde Napoleão pretendia construir uma base naval para abrigar a frota de invasão da Inglaterra. O excesso de trabalho levou Cauchy a buscar  a procurar tratamento médico.

De volta a Paris, Cauchy investigou as funções simétricas e submeteu um artigo sobre este tópico em novembro de 1812, que foi publicado no Jornal da Escola Politécnica em 1815. Contudo, ele deveria voltar a Cherbourg em fevereiro de 1813, quando tivesse recobrado sua saúde, mas isto não se encaixava com suas ambições matemáticas. Seu pedido a  Prony para ser um professor associado na Escola de Pontes e Estradas foi recusado, mas foi-lhe permitido continuar como engenheiro no projeto do Canal Ourcq, ao invés de voltar a Cherbourg.

Cauchy se inscreveu-se para um posto no Bureau das Longitudes. Este bureau se dedicava ao problema determinação da longitude. Legendre ficou com a vaga. Também falhou ao se inscrever para a seção de geometria, indo a vaga para Poinsot. Outros postos ficaram vagos, mas um em 1814 foi a Ampère e uma vaga em Mecânica no Institute, que era de Napoleão Bonaparte, foi para Molard. Na última eleição Cauchy não recebeu um único voto! Contudo sua produção matemática continuava grande. Em 1815 Cauchy perdeu para Binet uma cadeira em Mecânica na Escola Politécnica, mas foi nomeado professor assistente de Análise.

Em 1843 Lacroix morreu e Cauchy tornou-se candidato para sua cadeira no Colégio da França. Liouville e Libri eram também candidatos. Cauchy teria facilmente sido indicado, mas suas atividades políticas e religiosas, foram fatores cruciais. Por suas convicções Cauchy se recusava a prestar o juramento de fidelidade. Libri foi escolhido, claramente o mais fraco dos três, matematicamente falando, e Liouville escreveu, no dia seguinte. que ele estava profundamente humilhado como homem e como matemático pelo que acontecera ontem no Collège de France.

Cauchy foi quem introduziu o rigor na matemática tornando-a abstrata.Ele não se importava com a aplicação do que criava. A sua produção era tão exuberante que ele criou revistas proprias que eram vendidas para leitores ávidos. O total de suas obras alcança 789 artigos preenchendo vinte e quatro grossos volumes. Morreu inesperadamente em Paris em 23 de maio de 1857,  aos sessenta e oito anos, de complicações decorrentes de uma  bronquite. Suas útimas palavras foram dirigidas ao Arcebispo de Paris: – O homem morre, mas suas obras permanencem.

Equação de Navier-Cauchy

O ponto de partida é a equação do movimento de Cauchy já vista neste blog

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Esta equação é geral e vale tanto para fluidos como para sólidos. Neste caso não há escoamento, mas deformações. A velocidade é nula e a equação de Cauchy fica

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Esta equação se aplica a problemas elastostáticos. A diádica T é simétrica e possui dois componentes diádicos: um isotrópico e outro não isotrópico, obviamente ambos simétricos. A deformação segue a lei de Hook que rege a elasticidade linear e que é dada por

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Definindo deslocamento pontual dentro sólido como sendo o vetor u tal que

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Inserindo tudo na equação de Cauchy resulta

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Não. Não há erro de digitação. O nabla é um operador vetorial e o produto direto deste operador consigo mesmo será um operador diádico. Esta última equação é conhecida como equação de Navier-Cauchy. Ela relaciona as tensões/deformações no interior de sólido a partir de informações na superfície do mesmo. Isso, porém, é coisa para engenheiro projetista quando encara peças não convencionais. É assunto para a disciplina de resistência dos materiais. Para resolvê-la é necessário uma condição de contorno que pode ser:

· o conhecimento das forças que atuam na superfície do corpo sólido;

· o conhecimento dos deslocamentos superficiais e

· uma condição mista, envolvendo o conhecimento das forças numa parte da superfície sólida e dos deslocamentos noutra parte da superfície.

segunda-feira, 16 de agosto de 2010

Sinais de risco químico

Ninguém deve dirigir um veículo sem conhecer os sinais de trânsito.  Por desconhecer os sinais pode expor outras pessoas e a si próprio em situações de risco de vida ou, no mínimo, de ser xingado. A mesma coisa acontece com os sinais que alertam para riscos químicos. O Brasil normalmente segue as normas americanas mas, neste caso, a norma copiada é a da União Européia como Norma ABNT 7500.

1.  MATERIAL CORROSIVO - Substâncias que atacam tecidos vivos e materiais inertes. O protótipo de substância desta sinalização é o ácido fluorídrico.  Não inalar e nem ingerir e evitar contato com a pele e com os olhos.

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2. MATERIAL EXPLOSIVO - Substâncias e preparações que podem explodir sob o efeito da chama ou que são mais sensíveis aos choques ou às fricções que o dinitro benzeno. A nitroglicerina é um bom exemplo. Evitar batida, faísca e calor.

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3. MATERIAL OXIDANTE - Materiais que podem iniciar ou facilitar a combustão. O oxigênio e o peróxido de hidrogênio são exemplos. Manter afastados de materiais combustíveis pois atrapalham o combate a incêndios.

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4.  MATERIAL INFLAMÁVEL - Substâncias e preparações:

  • que podem aquecer e finalmente inflamar-se em contato com o ar a uma temperatura normal sem fornecimento de energia, ou
  • sólidas, que podem inflamar-se facilmente por uma breve ação de uma fonte de inflamação e que continuam a arder ou a consumir-se após o afastamento da fonte de inflamação, ou
  • no estado líquido, cujo ponto de inflamação é inferior a 21 º.C, ou
  • gasosas, inflamáveis em contato com o ar a pressão normal, ou
  • que, em contato com a água ou o ar húmido, desenvolvem gases facilmente inflamáveis em quantidades perigosas;
  • Materiais altamente inflamáveis, gases inflamáveis, combustíveis líquidos.

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5. Substâncias e preparações tóxicas que, por inalação, ingestão ou penetração cutânea, podem implicar riscos graves, agudos ou crônicos, e mesmo a morte. Quando a substância é muito tóxica aparece um T+ no canto superior esquerdo. Todo o contato com o corpo humano deve ser evitado.

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6. MATERIAL  PERIGOSO/IRRITANTE - Substâncias e preparações que, por inalação, ingestão ou penetração cutânea, podem implicar riscos de gravidade limitada. Se a substância for irritante um pequeno i aparece no canto inferior direito.

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7. MATERIAL DANOSO AO AMBIENTE -  A libertação dessa substância no meio ambiente pode provocar danos ao ecossistema a curto ou longo prazo.

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terça-feira, 3 de agosto de 2010

Reatores químicos heterogêneos – Classificação pela natureza da mistura reagente

Um reator é dito heterogêneo se  a mistura reagente processada é heterogênea. Neste tipo de mistura a reação envolve transferência de massa entre as fases, no caso de reações homogêneas , ou de uma fase para a interface, no caso de reações heterogêneas. Considerando o número de fases as misturas reagentes podem ser:

  • bifásicas e
  • trifásicas.

As misturas reagentes bifásicas  podem ser:

  • gás-líquido;
  • gás-sólido;
  • líquido-líquido e
  • líquido-sólido.

Não existe até onde o autor conhece, misturas bifásicas do tipo gás-gás e nem do tipo sólido-sólido. As misturas reagentes do tipo gás-líquido e líquido-líquido normalmente realizam realizam reações homogêneas em que a reação ocorre dentro de uma das fases. Para isso pelo menos um dos reagentes deve se transferir de uma fase para a fase onde ocorre a reação. As misturas reagentes do tipo gás-solido e líquido-sólido normalmente conduzem reações heterogêneas. Esta reação será não catalítica se a fase sólida for consumida ou produzida pela reação e catalítica se o sólido for o catalisador.

As misturas reagentes trifásicas podem ser:

  • gás-líquido- líquido;
  • gás-líquido-sólido e
  • líquido-líquido-sólido.

As duas últimas podem ser consideradas como misturas bifásicas onde foi acrescentado um catalisador sólido. Esta classificação das misturas reagentes heterogêneas serve para nortear o estudo destes reatores. Antes de atacar os reatores heterogêneos os reatores homogêneos devem ser dominados e conhecimentos de fenômenos de transferência são mandatórios.