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1 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA SUL-RIO-GRANDENSE Campus Sapucaia do Sul Engenharia Mecânica Lista de exercícios 2 MECÂNICA DOS FLUIDOS Professor: Mauro César Rabuski Garcia 1. Um tanque repartido contém água e mercúrio conforme na figura. Qual é a pressão manométrica do ar preso na câmara esquerda? A que pressão deveria o ar da câmara esquerda ser comprimido de modo a levar a superfície da água para o mesmo nível da superfície livre na câmara direita? Resposta: p = 3,53 kPa e p = 123kPa m m Water 3 m m Mercury 2. Um manômetro é construído com um tubo de vidro de diâmetro uniforme, D 6,35 mm, conforme mostrado na figura. tubo em U formado é preenchido parcialmente com água. Em seguida, um volume V = 3,25 de óleo Meriam Vermelho é adicionado no lado esquerdo do tubo como mostrado. Calcule a altura de equilíbrio, H, quando ambas as pernas do tubo em U estão abertas para a atmosfera. Resposta: H = 17,8 mm H Oil Water D 3. Considere o manômetro de dois fluidos mostrado. Calcule a diferença de pressão aplicada. Resposta: p1-p2=59,51 Pa2 P1 P2 + + Water mm Carbon tetrachloride 4. O manômetro mostrado contém dois líquidos. líquido A tem densidade relativa 0,88 e o líquido B tem densidade 2,95. Calcule a deflexão, h, quando a diferença de pressão é aplicada p1-p2 = 870 Pa. Resposta: h = 43 mm P1 P2 + + Liquid A h Liquid B 5. O manômetro de tubo em U mostrado contém água e querosene. Com ambos os tubos abertos para a atmosfera, as elevações da superfície livre diferem de Ho = 20 mm. Determine a diferença de elevação quando uma pressão de 98 Pa (manométrica) é aplicada no tubo a direita. Resposta: H = 30 mm = 20 mm Kerosene Water 6. Determine a pressão manométrica em kPa no ponto a, se o líquido A tiver densidade relativa 1,20 e o líquido B tiver 0,75. O líquido em torno do ponto a é água e o tanque da esquerda está aberto para a atmosfera. Resposta: = 4,41 kPa3 Líquido A 0,9 m 0,25 m Água m 0,4 m Líquido B 7. Considere um tanque contendo mercúrio, água, benzeno e ar conforme mostrado. Determine a pressão do ar (manométrica). Determine o novo nível de equilíbrio do mercúrio no manômetro, se uma abertura for feita na parte superior do tanque. Resposta: Par = 27,4 kPa; h = 0,116 m D = 0,25 m d = 0,025 m Ar 0,1 m Benzeno 0,1 m Água 0,3 m 0,1 m Mercúrio 8. Água flui para baixo ao longo de um tubo inclinado de 30° em relação à horizontal conforme mostrado. A diferença de pressão PA - PB é causada parcialmente pela gravidade e parcialmente pelo atrito. Deduza uma expressão algébrica para a diferença de pressão. Calcule a diferença de pressão se L = 1,5meh=150mm Resposta: kPa4 L A Água 30° B a Z g Mercúrio h 2 2