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Disciplina: Fenômenos de Transporte Série : 5º Semestre Professor: Douglas Esteves Curso : Engenharia Elétrica Aula 1 a 3 Introdução,Definição e Propriedades dos Fluidos EXERCÍCIOS: 1) A massa específica de um combustível leve é 805 kg/m3. Determinar o peso específico e a densidade deste combustível. ( considerar g=9,8 m/s2). R :( y=7889 N/m3 .; 𝜸𝒓 = 𝟎, 𝟖𝟎𝟓 ) 2) A massa específica de um fluido é 610 kg/m3 . Determinar o peso específico e a densidade. R: (𝜸 = 𝟓𝟗𝟕𝟖 𝑵 𝒎𝟑 ; 𝜸𝒓 = 𝟎, 𝟔𝟏 ) 3) Um reservatório graduado contém 500 ml de um líquido que pesa 6 N. Determine o peso específico, a massa específica e a densidade do líquido ( considerar g=9,8 m/s2). R : (𝜸 = 𝟏𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑵 𝒎𝟑 ; 𝝆 = 𝟏𝟐𝟐𝟒, 𝟓 𝒌𝒈 𝒎𝟑 ; 𝜸𝒓 = 𝟏, 𝟐𝟐) 4) A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2 /s e sua densidade é 0,9. Determinar a viscosidade dinâmica no sistema métrico. R : (𝟐, 𝟓𝟕 𝒌𝒈𝒇.𝒔 𝒎𝟐 ) 5) A viscosidade cinemática de um óleo leve é 0,033 m2 /s e a sua densidade é 0,86. Determinar a sua viscosidade dinâmica em unidades dos sistemas Métrico. R = (𝒗 = 𝟐, 𝟖𝟔 𝒌𝒈𝒇.𝒔 𝒎𝟐 ) N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 2 7) Uma placa retangular de 4 m por 5 m escorrega sobre o plano inclinado da figura, com velocidade constante, e se apoia sobre uma película de óleo de 1 mm de espessura e de µ = 0,01 N.s/m2 . Se o peso da placa é 100 N, quanto tempo levará para que a sua parte dianteira alcance o fim do plano inclinado. R : (∆𝒔 = 𝟖𝟎 𝒔) N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 3 6) Duas placas planas paralelas estão situadas a 3 mm de distância. A placa superior move-se com velocidade de 4m/s, enquanto que a inferior está imóvel. Considerando que um óleo ( ν = 0,15 stokes e ρ = 905 kg/m3 ) ocupa o espaço entre elas, determinar a tensão de cizalhamento que agirá sobre o óleo. R: (𝝉 = 𝟏𝟖, 𝟏 𝑷𝒂 ) N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 4 8) São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2mm. A placa superior move-se com velocidade de 4m/s enquanto que a inferior está fixa. Se o espaço entre as duas placas dor preenchido com óleo (ν = 0,1 Stokes; ρ = 830 Kg/m³) , qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo? Exercícios 1.4 do PLT ( Cap 1 pág 11). 9) Uma placa quadrada de 1,0m de lado e 20N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30°, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é de 2m/s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é de 2mm? Exercícios 1.5 do PLT ( Cap 1 pág 12). N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 5 N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 6 10) Uma placa quadrada de 1m de lado e 4 kgf de peso desliza sobre um plano inclinado de 30°, sobre uma película de óleo de 2mm. A velocidade da placa é 3m/s(cte).Qual é a viscosidade dinâmica? R = 𝟎, 𝟎𝟏𝟑𝟑 𝑵. 𝒔/𝒎𝟐 11) A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2/s e o seu peso específico relativo é 0,85. Determinar a viscosidade dinâmica em unidades do sistema MKS. Exercícios 1.1 do PLT ( Cap 1 pág 11). 12) A viscosidade dinâmica de um óleo é 5. 10-4 kgf.s/m2 e o peso específico relativo é 0,82. Determinar a viscosidade cinemática no sistema MKS. Exercícios 1.2 do PLT ( Cap 1 pág 11). 13) O peso de 3dm³ de uma substância é 23,5 N. A viscosidade Cinemáica é de 10-5.m2/s. Se g = 10m/s2, qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS, MK*S, SI e em N.min/Km2 ? Exercícios 1.3 do PLT ( Cap 1 pág 11). N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 7 N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 8 14) O pistão da figura tem massa de 0,5 kg. O cilindro de comprimento ilimitado é puxado para cima com velocidade constante. O diâmtro do cilindro é de 10 cm e o do pistão é 9 cm e entre os dois existe um óleo de viscosidade v = 10-4 m2 e peso específico y = 8.000 N/m3 . com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? ( supor diagrama linear e g = 10 m/s2). Exercício 1.6 do PLT ( Cap 1 pág 12). 15) O ar escoa ao longo de uma tubulação. Em uma seção (1), p1 = 200.000 N/m2 (abs) e T1 = 50ºC. em uma seção (2), p2 = 150.000 N/m2 (abs) e T2 = 20ºC. Determinar a variação porcentual da massa específica de (1) para (2). Exercício 1.18 do PLT ( Cap 1 pág 16). N O T A S D E A U L A : P R O F º D O U G L A S E S T E V E S C O N T A T O : M A T E M A T Y C O 2 0 1 0 @ G M A I L . C O M 9 16) Um gás natural tem peso específico relativo 0,6 em relação ao ar a 9,8 . 104 Pa (abs) e 15ºC. Qual é o peso específico desse gás nas mesmas condições de pressão e temperatura? Qual é a constante R desse gás? ( Rar = 287 m2/s2K ; g = 9,8 m/s2). Exercício 1.19 do PLT ( Cap 1 pág 17). 17)Um fluido tem viscosidade igual a 4 centipoises e massa específica de 800kg/m3. Determinar sua viscosidade cinemática em stokes. 𝑹 = 𝟎, 𝟎𝟓 𝑺𝒕𝒐𝒌𝒆𝒔