Exercícios de Fenômenos de Transporte

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Faculdade Anhanguera de Sumaré 
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LISTA DE EXERCÍCIOS DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
Professor Daniel Borges Perez 
Esta lista tem valor total de 2500 pontos. As duas primeiras partes valem 500 
pontos cada e as duas últimas valem 750 pontos cada. 
PARTE 1: 
1) Determinar a pressão manométrica em A devido à deflexão do mercúrio 
do manômetro em U da figura abaixo. O líquido escoante é água (𝜌 =
998 𝑘𝑔/𝑚³) e o líquido manométrico é mercúrio (𝜌 = 13600 𝑘𝑔/𝑚³) 
 
 
2) Uma pessoa disse que a pressão dobra quando a profundidade, em um 
mergulho dobra. Isto está correto? Por quê? 
 
3) Qual a diferença entre massa específica e gravidade específica? 
 
4) A partir da imagem abaixo, determine a vazão volumétrica, a vazão 
mássica e a velocidade média na seção (2). 
 
 
Dados: 
𝑉𝑚(1) = 1 𝑚 𝑠⁄ ; 𝐴2 =
1
6
∙ 𝐴1 ; 𝐴1 = 0,00125 𝑚² ; 𝜌𝐻2𝑂 = 998 𝑘𝑔 𝑚
3⁄ 𝑒 𝑔 = 9,81 𝑚 𝑠²⁄ 
 
 
 
 
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PARTE 2: 
 
5) A instalação elevatória mostrada a seguir deve recalcar água do 
reservatório 𝑅1 para o 𝑅2. Para fins de escolha de equipamento, 
determine: 
• A altura manométrica 𝐻𝑀; 
• A potência da bomba. 
Dados: 
• Volume de água bombeado diariamente: 150 m³; 
• Material da tubulação: PVC; 
• Diâmetro da tubulação de recalque: 75 mm; 
• Diâmetro da tubulação de sucção: 85 mm; 
• Jornada de trabalho da bomba: 8 horas; 
• Comprimento da tubulação de sucção: 10 m; 
• Comprimento da tubulação de recalque: 80 m; 
• Rendimento da bomba: 70%; 
• Pressão no ponto A do reservatório 𝑅2: 1 kgf/cm². 
 
 
6) Qual é a área, o perímetro molhado, o raio hidráulico e o diâmetro 
hidráulico de um conduto fechado retangular de área de seção transversal 
de lados a = 25 cm e b = 30 cm. 
 
7) Água escoa em tudo liso com número de Reynolds igual a 106. Depois de 
vários anos de uso, observa-se que metade da vazão original produz a 
mesma perda de carga original. Estime o valor da rugosidade relativa 𝜀 𝐷⁄ 
do duto deteriorado. 
 
 
 
 
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8) A figura abaixo apresenta um sifão. Sabendo que a pressão no ponto S 
do sifão deve ser maior que -60 kPa em pressão relativa e desprezando 
as perdas de carga, determine a velocidade da água no sifão e a máxima 
altura que o ponto S pode ter em relação ao ponto A. 
 
 
PARTE 3: 
9) Calcule a taxa de calor perdida através da parede que mede 1 m x 2,5 m 
com espessura de 5 cm. A condutividade térmica da parede é 
1,5 𝑊 (𝑚 ∙ 𝐾)⁄ e as temperaturas das paredes internas e externas são, 
respectivamente, 1250 K e 1000 K. Considerando condução 
unidimensional em regime permanente com condutividade térmica 
constante. 
 
10) Resultados experimentais do coeficiente de transferência de calor por 
convecção h, para o caso de um escoamento sobre uma placa plana 
isométrica, sugerem a relação ℎ = 𝐶 ∙ 𝑥−
1
3⁄ , sendo C uma constante. 
Determine o coeficiente de transferência de calor por convecção médio ℎ̅ 
e desenvolva uma expressão que relaciona os coeficientes convectivos 
local e médio. 
 
11) Em um forno tubular de uma refinaria, uma corrente de petróleo é 
aquecida por meio da queima de óleo combustível. Nesse forno, os tubos 
por onde escoa a corrente de petróleo são mantidos em contato com os 
gases da combustão a uma temperatura da ordem de 800 °C. Analisando 
o circuito térmico entre os gases de combustão e a corrente de petróleo, 
como ocorre a sequência de mecanismos de transferência de calor? 
 
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12) Descreva qual(is) é(são) o(s) principal(is) mecanismo(s) de transferência 
de calor em aletas instaladas em uma superfície mantida a 50 °C, visando 
aumentar a taxa de transferência de calor. 
PARTE 4: 
13) Um jato de água sai de uma turbina a 60 m/s, com uma vazão de 120 
kg/s. Ao se chocar com as paletas de uma roda gera energia elétrica. 
Calcule a potência que este jato de água pode gerar. 
 
14) Qual é a Lei zero da termodinâmica? 
 
15) Por que um ciclista ganha velocidade em um declive mesmo quando não 
está pedalando? Este fato viola o princípio da conservação de energia? 
 
16) A temperatura de uma pessoa saudável é 37 °C. Esta temperatura 
equivale a quanto em Kelvin? 
 
17) Qual é a temperatura do ar aquecido a 150 °C em °F e em R?