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Mecânica dos Fluidos I - Lista de Exercícios Prof. André Damiani Rocha Lista de exercícios recomendados para o estudo de hidrostática (Parte I) Exercício 01 Com base nos dados de temperatura atmosférica do Padrão dos EUA, calcule e represente graficamente a variação da pressão com a altitude. Compare, no mesmo gráfico, com os dados de pressão versus altitude tabelados. Exercício 02 Se a pressão ao nível do mar for de 101,35 kPa, calcule a pressão padrão a uma altitude de 5 km, usando (a) a equação apropriada e (b) uma hipótese isotérmica para uma temperatura padrão de 15°C ao nível do mar. A aproximação isotérmica é adequada? Exercício 03 A tabela mostra medidas de pressão e temperatura foram coletadas por um balão meteorológico subindo através da atmosfera. Os valores iniciais (topo da tabela) correspondem ao nível do solo. Usando a lei de gás ideal, calcule a massa específica do ar em função da altura e trave um gráfico correspondente. P (kPa) T (°C) 101,4 12,0 100,8 11,1 100,2 10,5 99,6 10,2 99,0 10,1 98,4 10,0 97,8 10,3 97,2 10,8 96,6 11,6 96,0 12,2 95,4 12,1 Exercício 04 Qualquer valor de pressão medida pode ser expresso como um comprimento ou carga, ℎ = 𝑝 𝜌𝑔⁄ . Qual é a pressão padrão ao nível do mar expressa em (a) metros de glicerina, (b) milímetros de Hg, (c) metros de coluna de água e (d) milímetros de etanol? Considere que todos os fluidos estejam a 20°C. Exercício 05 Um manômetro indicou uma pressão de 0,25 Mpa nos pneus frios do seu carro numa altitude de 3500 m sobre uma montanha. Qual é a pressão absoluta nos pneus? Com a descida até o nível do mar, os pneus foram aquecidos até 25°C. Que pressão o manômetro indica nesta condição? Considere a atmosfera padrão americana. Exercício 06 Considere que todos os fluidos estão a 20°C, determine a pressão manométrica no ponto A. A pressão no ponto A é maior ou menor do que a atmosférica? Qual é o significado? Exercício 07 Para o sistema mostrado na figura, se L = 2,5m, qual é o ângulo ? Exercício 08 Determine a pressão manométrica no ponto “a”, se o líquido A tem densidade relativa SG = 0,75 e o líquido B tem densidade relativa SG = 1,2. O líquido em torno do ponto “a” é água, e o tanque da esquerda está aberto para a atmosfera. Resposta: 𝑃𝑎 = 7,73 𝑘𝑃𝑎 Exercício 09 (Prova-1Q-2017) Considere dois tanques sendo que o tanque da esquerda está a uma pressão manométrica negativa igual a −250𝑚𝑚𝐻𝑔. As cotas ℎ1 e ℎ2 são iguais a 6m e 500mm, respectivamente. (1𝑚𝑚𝐻𝑔 = 133,322𝑃𝑎) a) obtenha uma expressão para o cálculo de h b) calcule h, admitindo 𝜌á𝑔𝑢𝑎 = 1000𝑘𝑔/𝑚3 Exercício 10 (Prova-2Q-2019) Um tanque fechado está a uma temperatura de 20°C. Se a pressão absoluta no ponto A é 98 kPa, qual é a pressão absoluta no ponto B? Qual é o erro percentual se o ar for desprezado da análise?