Lista Fenômenos de Transporte I

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA 
CURSO: 02 – QUIMICA INDUSTRIALL 
DISCIPLINA: FENOMENOS DE TRANSPORTES I 
SEMESTRE: 1 - Para este semestre 
PERÍODO: 2021.2 TURMA: 01 TIPO DE TURMA: SALA: Virtual 
HORÁRIO(S): Terça-feira/07:00/2(Virtual) Sexta-feira/09:00/2(Virtual) 
PROFESSORES: CARLOS ANTONIO PEREIRA DE LIMA 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – 02 – 2021.2 
 
CAPÍTULO 2 - TEORIA 
2-lC - Qual é a diferença entre propriedades intensivas e extensivas? 
2-2C - O que é gravidade específica? Como está relacionada a densidade? 
2-3C - Sob que condições a hipótese de gás ideal e aplicável aos gases reais? 
2-4C - Qual é a diferença entre R e Ru? Como os dois estão relacionados? 
2-9C - O que é pressão de vapor? Como está relacionada a pressão de saturação? 
2-10C - A água ferve em temperaturas mais altas sob pressões maiores? Explique. 
2 -11C - Se a pressão de uma substância for aumentada durante o processo de fervura, a temperatura 
também aumenta ou permanece constante? Por quê? 
2-12C - O que é cavitação? O que a causa? 
2-16C Qual é a diferença entre as formas de energia macroscópica e microscópica? 
2-17C O que é energia total? Identifique as diferentes formas de energia que constituem a energia total. 
2-18C Relacione as formas de energia que contribuem para a energia interna de um sistema. 
2-19C Como estão relacionados uns com os outros calor, energia interna e energia térmica? 
2-24C - O que representa o coeficiente de compressibilidade de um fluido? Como se diferencia de 
compressibilidade isotérmica? 
2-25C - O que representa o coeficiente de expansão de volume de um fluido? Como se diferencia do 
coeficiente de compressibilidade? 
2-26C - O coeficiente de compressibilidade de um fluido pode ser negativo? E o coeficiente de expansão 
de volume? 
2-35C O que é viscosidade? O que a causa nos líquidos e gases? Os líquidos ou os gases tem 
viscosidade dinâmica maior? 
2-36C O que é um fluido newtoniano? A água e um fluido newtoniano? 
2-37C Considere duas bolas de gude lançadas em dois recipientes idênticos, um cheio de agua e o outro 
de óleo. Qual das bolas atingira o fundo do recipiente primeiro? Por quê? 
2-38C Como a viscosidade dinâmica de (a) líquidos e (b) gases varia com a temperatura? 
2-39C Como a viscosidade cinemática de (a) líquidos e (b) gases varia com a temperatura? 
 
CAPÍTULO 2 – PROBLEMAS. 
2-5 - Um balão esférico com diâmetro de 6 m está cheio de gás hélio a 20°C e 200 kPa. Determine o 
número de moles e a massa do hélio no balão. 
2-7 - A pressão no pneu de um automóvel depende da temperatura do ar no pneu. Quando a temperatura 
do ar e de 25 ºC, o calibrador indica 210 kPa. Se o volume do pneu e de 0,025 m3 determine o aumento 
de pressão no pneu quando a temperatura do ar no pneu aumenta para 50°C. Determine também a 
quantidade de ar que deve ser drenada para restaurar a pressão ao seu valor original nesta temperatura. 
Considere que a pressão atmosférica seja 100 kPa. 
 
 
2-13 - Num sistema de tubulações, a temperatura da água permanece abaixo de 40°C. Determine a 
pressão mínima permissível no sistema para evitar cavitação. 
2-14 - A análise de uma hélice que opera em água a 20 ºC mostra que a pressão nas extremidades da 
hélice cai para 2 kPa em velocidades altas. Determine se há perigo de cavitação para a hélice. 
2-15 - Uma bomba e usada para transportar água para um reservatório mais alto. Se a temperatura da 
água for de 25 ºC, determine a pressão mais baixa que pode ocorrer na bomba sem cavitação. 
2-27 - Observa-se que a densidade de um gás ideal decresce 10% quando comprimido isotermicamente 
de 10 atm para 11 atm. Determine a porcentagem de decréscimo da densidade do gás se for comprimido 
isotermicamente de 100 atm para 101 atm. 
2-28 - Usando a definição de coeficiente de expansão de volume e a expressão 𝛽gás ideal = 1/T, mostre que 
a porcentagem de aumento do volume específico de um gás ideal durante expansão isobárica e igual a 
porcentagem de aumento da temperatura absoluta. 
2-29 - Água sob pressão de 1 atm e comprimida isotermicamente para a pressão de 800 atm. Determine 
o aumento da densidade da água. Suponha que a compressibilidade isotérmica da água seja 4,80X10-5 
atm. 
2-30 - Água a 15°C e pressão de 1 atm e aquecida para 100°C sob pressão constante. Usando dados de 
coeficiente de expansão de volume, determine a mudança na densidade da água. 
2-31 -Refrigerante saturado-134a líquido a 10 ºC e esfriado para 0 ºC a pressão constante. Usando dados 
de coeficiente de expansão de volume, determine a mudança na densidade do refrigerante. 
2-32 - Um reservatório de água está completamente cheio com água liquida a 20 ºC. O material do 
reservatório e tal que pode resistir a tensão causada por uma expansão de volume de 2 %. Determine o 
aumento máximo permissível na temperatura sem comprometer a segurança. 
2-27 - Observa-se que a densidade de um gás ideal decresce 10% quando comprimido isotermicamente 
de 10 atm para 11 atm. Determine a porcentagem de decréscimo da densidade do gás se for comprimido 
isotermicamente de 100 atm para 101 atm. 
 
2-44 - O sistema de embreagem mostrado na Figura P2-44 e usado para transmitir torque através de uma 
película de óleo de 3 mm de espessura com 𝜇 = 0,38 N•s/m2 entre dois discos idênticos de 30 cm de 
diâmetro. Quando o eixo de acionamento gira com velocidade de 1450 rpm, o eixo acionado gira a 1398 
rpm. Supondo um perfil de velocidade linear para a película de óleo, determine o torque transmitido. 
 
2-48 - A viscosidade de um fluido deve ser medida com um viscosímetro constituído de dois cilindros 
concêntricos de 75 cm de comprimento. O diâmetro externo do cilindro interno e de 15 cm, e a folga entre 
os dois cilindros e 0,12 cm. O cilindro interno gira a 200 rpm e 0 torque medido e 0,8 N•m. Determine a 
viscosidade do fluido.