Exercicios_unidade_2

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DISCIPLINAS DE FENÔMENOS DE TRANSFERÊNCIA 
LISTA DE EXERCÍCIOS – UNIDADE 2
1) Qual deve ser a coluna de óleo SAE 30 para que se obtenha uma pressão igual a 700 mm Hg?
2) A figura mostra o esboço de um tanque fechado e que contém água. O manômetro indica que a pressão do ar
é 48,3 kPa. Determine: (a) a altura h da coluna aberta, (b) a pressão relativa na superfície AB do tanque e (c)
a pressão absoluta no topo do tanque se a pressão atmosférica for igual a 101,13 kPa.
3) Os batiscafos são utilizados para mergulhos profundos no oceano. Qual é a pressão no batiscafo se a profun-
didade do mergulho é 6 km? Admita que o peso específico da água do mar é contsnte e igual a 10,1 kN/m3.
4) O manômetro conectado ao tanque mostrado na figura indica que a pressão é igual a 34,5 kPa. Determine a
pressão absoluta do ar contido no tanque sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 101,3 kPa.
5) A figura abaixo mostra o esboço de um tanque cilindrico, com tampa esférica, que contém água e está
conectado a uma tubulação invertida. A densidade do líquido aprisionado na parte superior do tubo é 0,8 e o
resto da tubulação está repleto com água. Sabendo que a pressão indicada no manômetro montado no ponto A
é 60 kPa, determine: (a) a pressão em B, e (b) a pressão em C.
6) O tubo A contém tetracloreto de carbono (SG = 1,60) e o tanque B contém uma solução salina (SG = 1,15).
Determine a pressão do ar no tanque B se a pressão no tubo A é igual a 1,72 bar.
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7) O manômetro de mercúrio da figura indica uma leitura diferencial de 0,3 m quando a pressão no tubo A é 30
mm de Hg (vácuo). Determine a pressão no tubo B.
8) O manômetro inclinado da figura indica que a pressão no tubo A é 0,8 psi. O fluido que escoa nos tubos A e B
é água e o fluido manométrico apresenta densidade 2,6. Qual é a pressão no tubo B que corresponde a condição
mostrada na figura.
9) Os compartimentos A e B do reservatório mostrado na figura contém ar e um líquido que apresenta densidade
igual a 0,6. Determine a altura h indicada no manômetro sabendo que a pressão atmosférica vale 101,3 kPa.
Observe que o manômetro instalado no compartimento A indica que a pressão no ar é igual a 3,5 kPa.
10) A figura mostra um conjunto cilindro-pistão (diâmetro = 152 mm) conectado a um manômetro de tubo
inclinado com diâmetro igual a 12,7 mm. O fluido contido no manômetro é óleo (γ = 9,27 × 103 N/m3). O nível
do fluido manométrico sobe do ponto (1) para o ponto (2) quando é adicionado um corpo de peso W no topo do
cilindro. Qual é o peso de W? Admita que a variação da posição do pistão é desprezível.
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11) Uma comporta quadrada (4 m x 4 m) está localizada na parede de uma barragem que apresenta inclinação
igual a 45o. O lado superior da comporta está localizado a 8 m abaixo da superfície livre da água. Determine o
módulo e o ponto de palicação da força com que a água atua na comporta.
12) Um tanque grande e exposta a atmosfera contém água e está conectado a um conduto com 1830 mm de
diâmetro do modo mostrado na figura. Note que uma tampa circular é utilizada para selar o conduto. Determine
o ponto de aplicação, o módulo, a direção e o sentido da força com que a água tua na tampa.
13) A figura mostra o corte transversal de uma comporta que paresenta massa igual a 363 kg. Observe quea
comporta é articulada e está imobilizada por um cabo. O comprimento e a largura da placa são respectivamente
iguais a 1,2 e 2,4 m. Sabendo que o atrito na articulação é desprezível, determine a tensão no cabo.
14) A figura mostra uma comporta rígida (OAB) articulada em O, e que repousa sobre um suporte B. Qual é
o módulo da força mínima horizontal P necessária para manter a comporta fechada? Admita que a largura da
comporta é 3 m e despreze tanto o peso da comporta quanto o atrito na articulação. Observe que a superfície
externa da comporta está exposta a atmosfera.
15) A barragem mostrada na figura é construida de concreto (γ = 23,6 × 103 N/m3) e está simplesmente apioada
em uma fundação rígida. Determine qual é o mínimo coeficiente de atrito entre a barragem e a fundação para
que a barragem não escorregue. Admita que a água não provoca qualquer feito na superfície inferior da barragem
e analise o problema por unidade de comprimento da barragem.
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16) A figura mostra o corte transversal de uma barragem que apresenta infiltração. A infiltração de água sob a
fundação da barragem provoca a distribuição de pressão mostrada na figura. Se o nível da água , h, na represa
é muito grande a barragem tombará (girará em torno do ponto A). Para as dimensões fornecidas, determine a
altura máxima da superfície da água para l = 6, 9, 12, 15 e 18 m. Analise o problema por unidade de comprimento
da barragem e admita que o peso específico do concreto é 23,6 × 103 N/m3.
17) Uma comporta curvada, com 3 m de comprimento, está localizada na parede lateral de um tanque. Determine
os módulos das compomentes horizontal e vertical da força com que a água atua sobre a comporta. A linha de
força desta força passa através do ponto A? Justifique sua resposta.
18) A figura mostra um cubo sólido flutuando num banho de água recoberto com uma camada com 152 mm de
expessura de óleo. Determine o peso do cubo.
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