Lista de Exercicio_Estática dos fluidos

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE</p><p>CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA</p><p>DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA</p><p>MECÂNICA DOS FLUIDOS – EQUI0094</p><p>Professora: Luanda Gimeno Marques</p><p>2a Lista de Exercícios – Estática dos Fluidos</p><p>1. Um manômetro de extremidade fechada e um manômetro de extremidade</p><p>aberta (ambos de mercúrio) são utilizados para medir a pressão em uma</p><p>tubulação de gás. A leitura do primeiro é de 1570 mmHg e a do segundo é</p><p>de 824 mmHg. Quais são as pressões manométrica, absoluta e atmosférica.</p><p>2. Um sistema de alimentação de água por gravidade é utilizado para alimentar</p><p>um equipamento de troca de calor.</p><p>Para alimentar o trocador, é necessária uma pressão de água na entrada</p><p>de, no mínimo 30 psig. Qual deve ser a altura mínima necessária (h) de água</p><p>acima do equipamento?</p><p>Resp.: 21,1 m</p><p>3. Considerando a estrutura apresentada na figura abaixo, pode-se afirmar:</p><p>“Pela Lei de Pascal as pressões nas superfícies 1 e 2 devem ser iguais”.</p><p>Discuta essa afirmação.</p><p>4. A figura que segue ilustra um manômetro de tubo em “U” acoplado a uma</p><p>tubulação através da qual escoa água. Na condição mostrada, pergunta-se:</p><p>a) Qual o sentido do escoamento da água? Justifique.</p><p>b) Qual a diferença de pressão entre A e B (P)?</p><p>Dados: h=0,4 m, =1000 kg/m3, F=5000 kg/m3</p><p>5. Um copo contém água a uma altura de 5 in. Um canudo colocado no copo</p><p>forma um ângulo de 75o com a horizontal. Considerando que o canudo toca</p><p>o fundo do copo e tem comprimento de 10 in, qual deverá ser a pressão</p><p>relativa aplicada no topo do canudo para que a água possa ser bebida?</p><p>Dados: Patm = 14,7 psia = 406,8 in de H2O</p><p>Resp.: 4,66 in</p><p>6. Na figura que segue, o compartimento A contém um gás de densidade</p><p>desprezível.</p><p>Qual a pressão relativa em A?</p><p>Dados: h1 = 12 cm; 1 = 2 g/cm3; h 2= 15 cm; 2 = 3 g/cm3; h3 = 10 cm; 3 = 4</p><p>g/cm3</p><p>Massas específicas:</p><p>Fluido A: A</p><p>Fluido B: B</p><p>Resp.: 1,86 kPa</p><p>7. Calcular a leitura do manômetro A da figura que segue.</p><p>Resp.:66,7x105 bária</p><p>8. No sistema que segue, o líquido dos manômetros é mercúrio. Calcular as</p><p>alturas HA e HB, sabendo-se Patm=76 cmHg. Estão corretos os níveis</p><p>desenhados HA e HB?</p><p>OBS: medidas em cm.</p><p>Resp.: HA = 44 cmHg; HB = 56 cmHg</p><p>9. Tem-se um tambor cilíndrico de diâmetro de 0,5 m e altura de 1 m, o qual</p><p>tem uma massa de 150 kg. Emborca-se este tambor em uma piscina.</p><p>Pergunta-se: que comprimento do tambor permanecerá acima da água?</p><p>Considerar o ar como gás perfeito e desprezar a espessura das paredes do</p><p>tambor. Dado: Patm=101,36 kPa.</p><p>Resp.:0,17 m</p><p>10. Um submarino pesa 8000 kN. Com este peso ele flutua na superfície da água</p><p>doce com 90% de seu volume total imerso. Que volume de água deve ser</p><p>admitido em seus tanques a fim de que ele possa submergir totalmente?</p><p>Dados: g = 9,8 m/s2 e  = 1000 kg/m3</p><p>Resp.:90,7 m3</p><p>11. Calcular a altura H do sistema da figura que segue.</p><p>Dados: Água=1000 kg/m3, Hg=13600 kg/m3, Óleo=920 kg/m3</p><p>Resp.: 17,44 cm</p><p>12. Quando se deseja precisão em medidas de pequenas variações de pressão,</p><p>utiliza-se um manômetro de tubo inclinado, conforme mostrado na figura</p><p>abaixo. Sabendo-se que o fluido manométrico estava, inicialmente, no nível</p><p>descrito pela linha 0-0’, calcule a diferença de pressão (P1-P2) que provocou</p><p>o deslocamento L no tubo.</p><p>Dados: =30º a=1 cm2 A=50 cm2 =0,8 g/cm3</p><p>L=40 cm g=9,81 m/s2</p><p>Resp.: 16.324 dina/cm2</p><p>13. Uma placa de peso desprezível tampa o orifício de 1 ft de diâmetro situado</p><p>na parte superior de um tanque que contém ar e água, conforme ilustra a</p><p>figura que segue. Um bloco de concreto (C=150 lbm/f3) suspenso de volume</p><p>de 1,5 ft3 está fixado à placa e encontra-se completamente imerso na água.</p><p>Um aumento da pressão na parte superior do tanque devido à entrada</p><p>contínua de ar pressurizado, gera um aumento contínuo no valor de h do</p><p>manômetro de mercúrio (Hg) inclinado. Determine o valor de h no momento</p><p>em que a placa se eleva.</p><p>Dados: Água=1000 kg/m3 Hg=13,6 g/cm3</p><p>Resp.:12 cm</p><p>14. Deseja-se utilizar a estrutura da figura abaixo como uma balança.</p><p>Determinar o valor máximo da massa de um corpo que possa ser medida</p><p>desta forma.</p><p>Dados: h1 = 2 m; h2 = 50 cm, fluido = 13,6 g/cm3</p><p></p><p></p><p></p><p>=</p><p>=</p><p>kgmassa</p><p>márea</p><p>prato</p><p>1,0</p><p>07,0 2</p><p>Obs.: O prato se encontra sempre sobre a superfície do fluido.</p><p>Resp.: 475,9 kg</p>