Resolucoes_dos_exercicios_do_capitulo_4 (1)

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<p>Resoluções dos exercícios do</p><p>capítulo 4</p><p>Livro professor Brunetti</p><p>4.1 – Determinar a velocidade do jato do líquido no</p><p>orifício do tanque de grandes dimensões da</p><p>figura. Considerar fluido ideal</p><p>Resolução do 4.1</p><p>Exercício 4.2</p><p>Supondo fluido ideal, mostrar que os jatos de dois orifícios na parede de um</p><p>tanque interceptam-se num mesmo ponto sobre um plano, que passa pela base</p><p>do tanque, se o nível do líquido acima do orifício superior for igual à altura do</p><p>orifício inferior acima da base.</p><p>Resolução do 4.2Primeiro considera-se as seções</p><p>especificadas na figura a seguir:</p><p>y</p><p>(0)</p><p>(x)</p><p>(1)</p><p>(2)</p><p>)ay(a</p><p>g</p><p>)ay(</p><p>gaxt1v1xx eixo</p><p>g</p><p>)ay(</p><p>tgt</p><p>2</p><p>1</p><p>ay yeixo</p><p>:se-tem situação esta para</p><p>inclinado lançamento o doConsideran</p><p>gav</p><p>g</p><p>v</p><p>a</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zH0H</p><p>(1) a (0) de Bernoulli de Equação</p><p>+=+×=∴=⇒</p><p>+=∴=+⇒</p><p>=⇒=∴</p><p>+γ+=+γ+∴=</p><p>4</p><p>2</p><p>21</p><p>22</p><p>212</p><p>2</p><p>1</p><p>2</p><p>2</p><p>11</p><p>12</p><p>2</p><p>00</p><p>01</p><p>)ay(a</p><p>g</p><p>a</p><p>)ya(gxt2v2xx eixo</p><p>g</p><p>a</p><p>tgt</p><p>2</p><p>1</p><p>a yeixo</p><p>:se-tem situação esta para</p><p>inclinado lançamento o doConsideran</p><p>)ya(gv</p><p>g</p><p>v</p><p>ya</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zH0H</p><p>(2) a (0) de Bernoulli de Equação</p><p>+=×+=∴=⇒</p><p>=∴=⇒</p><p>+=⇒=+∴</p><p>+γ+=+γ+∴=</p><p>4</p><p>2</p><p>22</p><p>22</p><p>222</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>22</p><p>22</p><p>2</p><p>00</p><p>02</p><p>10−PHR</p><p>20−PHR</p><p>cqdx1x :Portanto ⇒= 2</p><p>4.3 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na nona aula</p><p>4.4 – Um tubo de Pitot é preso num barco que se</p><p>desloca com 45 km/h. qual será a altura h</p><p>alcançada pela água no ramo vertical.</p><p>Resolução do 4.4</p><p>m ,m ,hh</p><p>,</p><p>h</p><p>g</p><p>v</p><p>8781257</p><p>102</p><p>2</p><p>63</p><p>45</p><p>2</p><p>2</p><p>1</p><p>≅=∴=×</p><p>⎟⎠</p><p>⎞⎜⎝</p><p>⎛</p><p>=</p><p>4.5 - Quais são as vazões de óleo em massa e em peso no tubo convergente da</p><p>figura, para elevar uma coluna de 20 cm de óleo no ponto (0)?</p><p>Dados; desprezar as perdas; γóleo= 8.000 N/m³; g = 10 mls²</p><p>Resolução do 4.5</p><p>4.6 Dado o dispositivo da figura, calcular a vazão do escoamento da água no</p><p>conduto. Desprezar as perdas e considerar o diagrama de velocidades</p><p>uniforme.</p><p>Dados: γH20 = 104 N/m³; γm = 6 X 104 N/m³; p2 = 20 kPa; A = 10-2 m²; g = 10m/s².</p><p>Resp.: Q = 40 Lls</p><p>0</p><p>s</p><p>m</p><p>AmédiavQ</p><p>s</p><p>m</p><p>,médiav,média</p><p>v</p><p>vm,0p</p><p>uniforme svelocidade de diagrama o</p><p>considerou se e sdesprezada foram perdas as que já,médiavv</p><p>m</p><p>N</p><p>)(,p</p><p>pm,OH,pzz</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zHH</p><p>3</p><p>2104</p><p>4208083</p><p>20</p><p>2</p><p>10000</p><p>30000</p><p>0083</p><p>1</p><p>2</p><p>30000100006000020200001</p><p>220220101</p><p>2</p><p>2</p><p>00</p><p>02</p><p>2</p><p>11</p><p>101</p><p>−×=×=</p><p>=×=∴=+∴</p><p>=→=γ</p><p>=</p><p>=−×+=∴</p><p>=γ×−γ×+⇒=</p><p>+γ+=+γ+⇒=</p><p>Portanto Q= 40 l/s</p><p>4.7 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na nona</p><p>aula</p><p>4.8 No conduto da figura, o fluido é considerado ideal. Dados: H1 = 16 m;</p><p>P1 = 52 kPa; γ = 104 N/m³; D1 = D3 = 10 cm. Determinar: a) a vazão em peso;</p><p>b) a altura h1 no manômetro; c) o diâmetro da seção (2).</p><p>PHR</p><p>cm,m,</p><p>,</p><p>,</p><p>D</p><p>D</p><p>,</p><p>,</p><p>QQ</p><p>s</p><p>m</p><p>,v</p><p>v</p><p>z,zHH</p><p>z,</p><p>p</p><p>zp</p><p>p)2(z-1360000,55-100000,5552000</p><p>amanométric equação )c</p><p>1h1h</p><p>,1h1h52000</p><p>amanométric equação )b</p><p>s</p><p>N</p><p>,</p><p>,</p><p>AvGQ</p><p>s</p><p>m</p><p>v</p><p>v</p><p>,mHH1H</p><p>m,</p><p>pp</p><p>:origina,v1v Como</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zH1H )a</p><p>7521075</p><p>4312</p><p>2104</p><p>24</p><p>2</p><p>24312</p><p>4</p><p>210</p><p>421</p><p>4312220</p><p>2</p><p>2</p><p>227821621</p><p>22782</p><p>210000827002</p><p>21000010</p><p>0126000180007000052000</p><p>100008110000713600010000</p><p>2314</p><p>4</p><p>210</p><p>4410</p><p>4320</p><p>2</p><p>38117161632</p><p>813317</p><p>10000</p><p>52000</p><p>10</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>33</p><p>32</p><p>2</p><p>11</p><p>13</p><p>=−×≅×=∴×π×=×π×∴=</p><p>=∴+−+=∴=</p><p>−=γ⇒×−=</p><p>=×−××+</p><p>=⇒×=+−∴</p><p>×−=×−×−×+</p><p>=×π××=××γ=</p><p>=∴+−=∴===</p><p>−=γ∴γ+=+</p><p>=</p><p>+γ+=+γ+⇒=</p><p>4.9 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na nona</p><p>aula</p><p>4.10 - Num carburador, a velocidade do ar na garganta do Venturi é 120 m/s. O diâmetro da</p><p>garganta é 25 mm. O tubo principal de admissão de gasolina tem um diâmetro de 1,15 mm e o</p><p>reservatório de gasolina pode ser considerado aberto à atmosfera com seu nível constante.</p><p>Supondo o ar como fluido ideal e incompressível e desprezando as perdas no tubo de gasolina,</p><p>determinar a relação gasolina/ar (em massa) que será admitida no motor. Dados:ρgas= 720 kg/m³; ρar= 1 kg/m³; g = 10 m/s²</p><p>4.11 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima aula</p><p>4.12 Um túnel aerodinâmico foi projetado para que na seção de exploração A a</p><p>veia livre de seção quadrada de 0,2 m de lado tenha uma velocidade média</p><p>de 30 m/s. As perdas de carga são: entre A e 0 →100 m e entre 1 e A →</p><p>100 m. Calcular a pressão nas seções 0 e 1e a potência do ventilador se</p><p>seu rendimento é 70%. (γar = 12,7 N/m³)</p><p>Respostas: Po = -734,2 Pa; P, = 1805,8 Pa; Nv = 4,36 kW</p><p>kw 4,36w ,</p><p>,</p><p>,,,</p><p>vN</p><p>m vH</p><p>,</p><p>,</p><p>vH</p><p>,</p><p>,</p><p>HvH0H</p><p>Pa ,p</p><p>,</p><p>,</p><p>p</p><p>ApH</p><p>g</p><p>v</p><p>ar</p><p>p</p><p>z</p><p>g</p><p>Av</p><p>ar</p><p>Ap</p><p>AzApHHAH</p><p>Pa ,</p><p>,</p><p>,p</p><p>s</p><p>m</p><p>,v,,,v,,Av</p><p>v</p><p>,</p><p>pv</p><p>,</p><p>p</p><p>ApH</p><p>g</p><p>Av</p><p>ar</p><p>Ap</p><p>Az</p><p>g</p><p>v</p><p>ar</p><p>p</p><p>zApHAHH</p><p>≈≅××××=</p><p>≅∴=+−⇒=+</p><p>−=⇒++=</p><p>−++γ+=+γ+⇒−+=</p><p>≅⎟⎟⎠</p><p>⎞</p><p>⎜⎜⎝</p><p>⎛ −×=</p><p>=∴=××∴××=×</p><p>=+⇒+++=++</p><p>−++γ+=+γ+⇒−+=</p><p>34354</p><p>70</p><p>200202030712</p><p>200</p><p>712</p><p>81805</p><p>712</p><p>2734</p><p>1</p><p>27340100</p><p>20</p><p>257</p><p>712</p><p>0</p><p>20</p><p>230</p><p>02</p><p>2</p><p>00</p><p>02</p><p>2</p><p>00</p><p>81805</p><p>20</p><p>257</p><p>1457121</p><p>571214040120203011</p><p>145</p><p>20</p><p>2</p><p>1</p><p>712</p><p>1100</p><p>20</p><p>230</p><p>00</p><p>20</p><p>2</p><p>1</p><p>712</p><p>10</p><p>12</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>11</p><p>111</p><p>4.13 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima aula</p><p>4.14 – Na instalação da figura, a carga total na seção (2) é 12 m. Nessa</p><p>seção, existe um piezômetro que indica 5 m. determinar: a) a vazão;</p><p>b) a pressão em (1); c) a perda de carga ao longo de toda a tubulação;</p><p>d) a potência que o fluido recebe da bomba.</p><p>8056</p><p>3</p><p>136000</p><p>3</p><p>4102 ,B e cm2D ;cm1D 1m;h ;</p><p>m</p><p>N</p><p>Hg ;</p><p>m</p><p>N</p><p>OH</p><p>:Dados</p><p>=η====γ=γ</p><p>Respostas: a) 19,6 l/s; b) -76 kPa; c) 21,2 m; d) 3 kw</p><p>kw 2,98w ,,,BHQN d)</p><p>m ,TpHTpH,TpHHBH0H</p><p>m ,BHBH</p><p>,</p><p>g</p><p>vp</p><p>zBH</p><p>g</p><p>vp</p><p>zHBH1H</p><p>s</p><p>m</p><p>,v1vAvA1v )c</p><p>kPa Pa p1p )b</p><p>s</p><p>l</p><p>,</p><p>s</p><p>m</p><p>,</p><p>20,05</p><p>10Q</p><p>s</p><p>m</p><p>v</p><p>v</p><p>g</p><p>vp</p><p>z2H )a</p><p>≈≅×−××=××γ=</p><p>=∴+−=+⇒+=+</p><p>=∴++=++−</p><p>+γ+=++γ+⇒=+</p><p>≅∴×π×=×π×∴×=×</p><p>−=−=∴=×−×+</p><p>=≅×π×=</p><p>=⇒++=∴+γ+=</p><p>2297921531061910000</p><p>221621503</p><p>215</p><p>20</p><p>210</p><p>52</p><p>20</p><p>2946</p><p>10000</p><p>76000</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>22</p><p>22</p><p>2</p><p>11</p><p>12</p><p>94614</p><p>25</p><p>10</p><p>4</p><p>26</p><p>221</p><p>76760001500001000011360001</p><p>619</p><p>3</p><p>01960</p><p>4</p><p>10220</p><p>2</p><p>25212</p><p>2</p><p>2</p><p>22</p><p>2</p><p>4.15 O bocal da figura descarrega 40 L/s de um fluido de v = 10-4m²/s e γ = 8.000</p><p>N/m³ no canal de seção retangular. Determinar:</p><p>a) a velocidade média do fluido no canal;</p><p>b) o mínimo diâmetro da seção (1) para que o escoamento seja laminar;</p><p>c) a perda de carga de (1) a (2) no bocal, quando o diâmetro é o do item (c),</p><p>supondo p1 = 0,3 MPa;</p><p>d) a velocidade máxima no canal se o diagrama é do tipo v = ay²+ by + c com</p><p>dv/dy = 0 na superfície do canal (vide figura).</p><p>g</p><p>vvp</p><p>pH</p><p>pH</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>z )c</p><p>2</p><p>2</p><p>22</p><p>2</p><p>111</p><p>21</p><p>212</p><p>2</p><p>222</p><p>22</p><p>2</p><p>111</p><p>1</p><p>×α−×α+γ=−</p><p>−+×α+γ+=×α+γ+</p><p>m,</p><p>,,,</p><p>pH 816</p><p>8000</p><p>61030</p><p>20</p><p>2420127802</p><p>21 ≅×+×−×=−</p><p>4.16 Dados: Hp2-3 = 2 m; A3 = 20 cm²; A2 = 1 cm²; Hp0-1 = 0,8 m; rendimento</p><p>da bomba igual a 70%. Determinar:</p><p>a) a vazão (L/s);</p><p>b) a área da seção (1) (cm²);</p><p>c) a potência fornecida pela bomba ao fluido.</p><p>w ,,,BHQN</p><p>m ,</p><p>,,</p><p>BH</p><p>s</p><p>m</p><p>,vv3-100,71</p><p>pressão. de carga fornecer para construída é geralmente</p><p>bomba a que jáocorre, não prática na isto</p><p>g</p><p>vv</p><p>BH</p><p>v</p><p>BH</p><p>v</p><p>3</p><p>:resulta isto e bomba, da rendimento no aconsiderad é jáperda a</p><p>portanto bomba, da saída e entrada menterespectiva (2) e (1) seção HBH1H )c</p><p>cm ,m ,</p><p>,</p><p>3-100,71</p><p>AA,3-100,71A1vQ</p><p>s</p><p>m</p><p>,v,</p><p>v</p><p>30005</p><p>pH</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zpHH0H )b</p><p>s</p><p>l</p><p>,</p><p>s</p><p>m3-100,71Q</p><p>Qv2</p><p>3399v :resulta (I) em (II) De</p><p>)II(vv3v2vA3vA2v</p><p>)I(vv</p><p>v</p><p>,</p><p>v</p><p>;zz</p><p>pH</p><p>g</p><p>vp</p><p>z</p><p>g</p><p>vp</p><p>zpHH2H )a</p><p>3729321310710410</p><p>321</p><p>20</p><p>294217</p><p>172</p><p>4102</p><p>2</p><p>2</p><p>1</p><p>2</p><p>2</p><p>20</p><p>2</p><p>21</p><p>3</p><p>20</p><p>2</p><p>11</p><p>2</p><p>24512410451</p><p>9411941</p><p>94180</p><p>20</p><p>2</p><p>11</p><p>102</p><p>2</p><p>111</p><p>12</p><p>2</p><p>00</p><p>0101</p><p>710</p><p>3</p><p>41020</p><p>399</p><p>50</p><p>399</p><p>50</p><p>350</p><p>2</p><p>34002</p><p>220132</p><p>502</p><p>3</p><p>2</p><p>22</p><p>20</p><p>2</p><p>353</p><p>20</p><p>2</p><p>2313232</p><p>322</p><p>2</p><p>333</p><p>32</p><p>2</p><p>222</p><p>2323</p><p>≅×−××=××γ=</p><p>≅−=</p><p>=⇒−×=×</p><p>→−=∴×+=+×+</p><p>=+</p><p>=−×≅×=⇒×=×∴×=</p><p>≅⇒+×++=++</p><p>−+α+γ+=+γ+⇒−+=</p><p>=×≅</p><p>−××=→=∴=</p><p>⇒=⇒×=×∴×=×</p><p>⇒=−⇒++=+∴=α=α=</p><p>−+α+γ+=α+γ+⇒−+=</p><p>4.17 Na instalação da figura,</p><p>a máquina M2 fornece ao fluido uma energia por</p><p>unidade de peso de 30 m e a perda de carga total do sistema é 15 m.</p><p>Determinar:</p><p>a) a potência da máquina M1 sendo ηΜ1 = 0,8;</p><p>b) a pressão na seção (2) em mca;</p><p>c) a perda de carga no trecho (2)-(5) da instalação.</p><p>Dados: Q = 20 L/s; γ= 104 N/m³; g = 10 m/s²; A = 10 cm² (área da seção dos tubos).</p><p>4.18 Na instalação da figura, a vazão de água na máquina é 16 L/s e tem-se</p><p>Hp1-2= Hp3-4= 1 m. O manômetro na seção (2) indica 200 kPa e o da seção</p><p>(3) indica 400 kPa. Determinar:</p><p>a) o sentido do escoamento;</p><p>b) a perda de carga no trecho (2)-(3);</p><p>c) o tipo de máquina e a potência que troca com o fluido;</p><p>d) a pressão do ar em (4) em kgf/cm²</p><p>MPa ,</p><p>m</p><p>N</p><p>,arp</p><p>,</p><p>,</p><p>410</p><p>arp</p><p>5</p><p>pHpHpHHTH4H d)</p><p>kw ,w N,MHQN</p><p>.hidráulica tubina uma é máquina a que afirmar se-pode</p><p>negativo deu comom ,MH</p><p>,</p><p>MH,pHHMH2H c)</p><p>m pHpH,,pHH3H b)</p><p>(1). para (4) de seja, ou</p><p>2, para 3 de é escoamento o 2H3H como m ,3H</p><p>m ,2H</p><p>s</p><p>m</p><p>3v e</p><p>s</p><p>m</p><p>2v</p><p>vvA3vA2vQ )a</p><p>3620</p><p>2</p><p>4102361171</p><p>410</p><p>61010</p><p>212</p><p>1223341</p><p>9521195221231016410</p><p>2121</p><p>410</p><p>61010</p><p>223121</p><p>172323223240232</p><p>240</p><p>20</p><p>221</p><p>410</p><p>310400</p><p>0</p><p>223</p><p>20</p><p>281</p><p>410</p><p>310200</p><p>0</p><p>28</p><p>31083</p><p>31022</p><p>3101632</p><p>=×=∴+++×=−+</p><p>−+−+−+=−</p><p>==∴×−××=××γ=</p><p>⇒−=∴+×=+∴−+=+</p><p>=−⇒−+=∴−+=</p><p>⇒>∴=×+×+=</p><p>=×+×+=</p><p>==</p><p>−××=−××=−×∴×=×=</p><p>4.19 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima segunda aula</p><p>4.20 Na instalação da figura, os reservatórios são de pequenas dimensões, mas o</p><p>nível mantém-se constante.</p><p>a) Qual é a vazão na tubulação que une a parte inferior dos dois tanques?</p><p>b) Para que aconteça essa vazão, qual a pressão em (3)?</p><p>c) Qual é a perda de carga na tubulação inferior dos dois tanques?</p><p>Dados: potência recebida pelo fluido da bomba N = 1,5 kW; D1 = 4 cm; D1 ≠ D2;</p><p>p1 = 50 kPa (abs); patm= 100 kPa; Hp0-1 = 2 m; Hp2-3 = 4 m; γ = 104N/m³.</p><p>m ,</p><p>inftubpH</p><p>inftubpH,</p><p>inftubpHH3H c)</p><p>MPa0,207 Pa ,p</p><p>10000</p><p>3p</p><p>026,70</p><p>pHpHHBHH</p><p>m ,BHBH,,BHQN b)</p><p>inferior. tubulação</p><p>pela circula que a igual ser deve constante, mantenham se</p><p>níveis os que para e recalca bomba a que vazão a é está</p><p>s</p><p>l</p><p>,</p><p>s</p><p>m</p><p>,</p><p>,</p><p>,Q</p><p>s</p><p>m</p><p>,v</p><p>v</p><p>Pa atmpabspp</p><p>vp</p><p>pHHH )a</p><p>72007200</p><p>410720342</p><p>321030</p><p>72631062541031051</p><p>625</p><p>3</p><p>310625</p><p>4</p><p>2040</p><p>474</p><p>4742012</p><p>20</p><p>2</p><p>11</p><p>10000</p><p>50000</p><p>20</p><p>500001000005000011</p><p>2</p><p>20</p><p>2</p><p>11</p><p>10000</p><p>1201010</p><p>=∴+=⇒+=</p><p>=×=∴+++=+</p><p>−+−+=+</p><p>≅⇒×−××=×∴××γ=</p><p>=−×≅×π×=</p><p>≅=∴+×+−=</p><p>−=−=−=</p><p>+×++=∴−+=</p><p>4.21 No circuito da figura instalado num plano horizontal, tem-se p1 =0,3 MPa; P2=0;</p><p>P3=0,1 MPa; NT= 6 kW; ηΤ = 0,75; A1 = A2 = A4 = 80 cm²; A3 = 100 cm²; γ = 104 N/m³. A potência que o fluido recebe da bomba é o dobro da potência</p><p>da turbina. Determinar:</p><p>a) a vazão;</p><p>b) a perda de carga no trecho da direita;</p><p>c) a leitura do manômetro (4);</p><p>d) a perda de carga no trecho da esquerda.</p><p>4.22 No circuito da figura, a bomba B, é acionada pela turbina. A vazão é 30 L/s e</p><p>os rendimentos da turbina e da bomba B, são, respectivamente, 0,7 e 0,8. A</p><p>perda de carga na tubulação é 15 m. Sabendo que o fluido (γ = 104 N/m³)</p><p>recebe da bomba B2 uma potência de 6 kW, determinar a potência que o fluido</p><p>cede à turbina.</p><p>kw 3,42w ,410Nm ,</p><p>,</p><p>,</p><p>TH</p><p>m ,BHBH,,,</p><p>,BH,BH,</p><p>,</p><p>BH</p><p>BH</p><p>m BHBH,pHTHBHBH</p><p>,</p><p>BH</p><p>TH</p><p>B</p><p>BHQ</p><p>TTHQBNTN</p><p>=≅×−××=⇒≅=</p><p>≅⇒×=−</p><p>=−+×∴=−+</p><p>=∴×××=⇒=−+</p><p>=∴η</p><p>××γ=η×××γ⇒=</p><p>342041131030411</p><p>560</p><p>46</p><p>461144048211</p><p>481211156015</p><p>560</p><p>1201</p><p>202200103010000600021</p><p>5601</p><p>4.23 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima primeira aula</p><p>4.24 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima primeira aula</p><p>4.25 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima primeira aula</p><p>4.26 O esquema da figura corresponde à seção longitudinal de um canal de 25 cm de</p><p>largura. Admite-se que a velocidade é invariável ao longo da normal ao plano do</p><p>esquema, sendo variável com y através de v = 30y – y² (y em cm e v em cm/s).</p><p>Sendo o fluido de peso específico 9 N/L, viscosidade cinemática 70 cSt e</p><p>g = 10 m/s² , determinar:</p><p>a) o gradiente de velocidade para y = 2 cm;</p><p>b) a máxima tensão de cisalhamento na seção em N/m²;</p><p>c) a velocidade média na seção em cm/s;</p><p>d) a vazão em massa na seção em kg/h;</p><p>e) o coeficiente da energia cinética (α) na seção.</p><p>4.27 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na</p><p>décima segunda aula</p><p>4.28 A figura está num plano vertical. Calcular a perda de carga que deve ser</p><p>introduzida pela válvula ‘V’ da figura para que a vazão se distribua igualmente</p><p>nos dois ramais, cujos diâmetros são iguais. Dados: D = 5 cm; γH20 = 104 N/m³;</p><p>par = 0,2 MPa; Q = 10 L/s; Hp0-1 =2m; Hp1-2-3 = O;Hp2-3=3 m; Hp4-5 = 3 m;</p><p>Hp6-7 = 2 m.</p><p>4.29 – Está resolvido no sítio:</p><p>http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/planejamento_fei.htm - na décima</p><p>segunda aula</p><p>4.30 Na instalação da figura, todas as tubulações são de diâmetro muito</p><p>grande em face da vazão, o que torna desprezível a carga cinética.</p><p>Determinar:</p><p>a) o tipo de máquina e a sua carga manométrica;</p><p>b) a vazão em volume proveniente do reservatório;</p><p>Dados: Q2 = Q3 ; Hp0-1 = 1 m; Hp1-2 = 1 m; Hp1-3 = 4 m; ηm = 80%; potência no</p><p>eixo da máquina = 0,7 kW</p><p>4.31 Na instalação da figura, todas as tubulações são de mesmo diâmetro (D = 138</p><p>mm); o registro é ajustado para que a vazão pela seção (1) seja a metade da</p><p>vazão pela seção (2). Para tal condição,a altura manométrica da bomba vale 8 m e</p><p>as perdas de carga valem, respectivamente:</p><p>Desprezando a perda de carga no 'T' na saída da bomba, determinar sua potência,</p><p>sendo seu rendimento 48%. γH20 = 104 N/m³; g = 10 m/s².</p><p>⎟⎟</p><p>⎟</p><p>⎠</p><p>⎞</p><p>⎜⎜</p><p>⎜</p><p>⎝</p><p>⎛=−⎟⎟</p><p>⎟</p><p>⎠</p><p>⎞</p><p>⎜⎜</p><p>⎜</p><p>⎝</p><p>⎛=−⎟⎟⎠</p><p>⎞</p><p>⎜⎜⎝</p><p>⎛=− g</p><p>v</p><p>,spH;</p><p>g</p><p>v</p><p>spH ;</p><p>g</p><p>ev</p><p>epH</p><p>2</p><p>2</p><p>25122</p><p>2</p><p>1512</p><p>2</p><p>3</p><p>1</p><p>0</p><p>4.32 No trecho da instalação da figura, que está num plano horizontal, determinar:</p><p>a) a leitura no manômetro (2) para que se possa considerar a perda de</p><p>carga desprezível no Tê;</p><p>b) a perda de carga de (1) a (2), (5) a (6) e (3) a (4);</p><p>c) a potência dissipada em todo o conjunto.</p><p>Dados:γ = 104 N/m³; p1 = 0,2MPa; p3 = 0,15 MPa; p5 = 0,1 MPa; A= lOcm² (área da</p><p>seção das tubulações).</p><p>4.33 Os tanques A e D são de grandes dimensões e o tanque C é de pequenas</p><p>dimensões, mas o nível (4) permanece constante. A bomba B, que tem</p><p>rendimento igual a 80%, recebe 11 kW do motor elétrico e tem carga</p><p>manométrica de 20 m. Determinar:</p><p>a) o tipo de máquina M e a sua carga manométrica;</p><p>b) a vazão no trecho (4)-(5) (Qc) (L/s);</p><p>c) a vazão que passa na bomba B (L/s);</p><p>d) a cota z (m).</p><p>4.34 O sistema de propulsão de um barco consta de uma bomba que recolhe água na</p><p>proa através de dois tubos de 5 cm de diâmetro e a lança na popa por um tubo</p><p>com o mesmo diâmetro. Calcular a potência da bomba, sabendo que a vazão em</p><p>cada conduto de entrada é 25 L/s, a potência dissipada pelos atritos é 0,44kW</p><p>e o rendimento é 0,75.</p><p>Vai continuar ...</p>