Ativ_Fixação(Aula 7) Cinemática dos Fluidos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE RONDÔNIA 
CAMPUS PORTO VELHO 
Curso: Engenharia de Controle e automação Turno: 
Disciplina: Fenômeno de Transporte Professor(a): Carlos Augusto Bauer Aquino 
Aluno(a): Série: 4º Período: 2025/2 
Data: Valor da Avaliação: 
INSTRUÇÕES: 
❑ Use caneta azul ou preta; 
❑ Avaliação com resposta a lápis não tem direito à revisão; 
❑ Não rasure os testes; 
❑ Não é permitido o uso de corretivo; 
❑ Releia cada resposta antes de entregar sua avaliação. 
❑ A interpretação das questões faz parte da avaliação 
ATIVIDADE DE FIXAÇÃO 
 
Atividade individual e deve ser encaminhada ao e-mail carlos.augusto@ifro.edu.br, em 
arquivo PDF até o dia 29/09/2025 às 12h. 
 
1 – No escoamento turbulento de um fluido em condutos circulares, o diagrama da velocidade é 
dado pela equação , verificar que 𝑣𝑚
𝑣𝑚á𝑥⁄ = 49
60⁄ . 
 
 
2 – O ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção do tubo é 20 cm² e a da menor é 10 
cm². A massa específica do ar na seção (1) é 1,2 kg/m³, enquanto na seção (2) é 0,9 kg/m³. 
Sendo a velocidade na seção (1) 10 m/s, determinar as vazões em massa, volume, em peso e a 
velocidade média na seção (2). 
 
 
 
 
 
 
3 – Água é descarregada de um tanque cúbico de 5 m de aresta por um tubo de 5 cm de 
diâmetro. A vazão no tubo é 10 L/s. determinar a velocidade de descida da superfície livre da 
água do tanque e, supondo desprezível a variação da vazão, determinar quanto tempo o nível da 
água levará para descer 20 cm. 
 
 
 
 
 
mailto:carlos.augusto@ifro.edu.br
 
4 – O insuflador de ar da figura a seguir gera 16.200 m³/h na seção (0) com uma velocidade 
média de 9,23 m/s. Foram medidas as temperaturas nas seções (0), (1) e (2), sendo 
respectivamente, to = 17°; t1 = 47° e t2 = 97°C. Admitindo como imposição do projeto do sistema 
que o número de Reynolds nas seções (1) e (2) deva ser 105 e sabendo que o diâmetro D2 = 80 
cm, var = 8.10 – 5 m²/s e que a pressão tem variação desprezível no sistema, determinar: 
a) O diâmetro da seção (1); 
b) As vazões em volume em (1) e (2); 
c) As vazões em massa em (1) e (2). 
 
 
 
 
 
5 – No sistema da figura, tem-se um único fluido incompressível de v = 10 – 4 m²/s e ρ = 1000 
kg/m³. 
a) Qual é o número de Re nas seções (1) e (4)? 
b) Qual é a velocidade média na seção (2) (m/s)? 
c) Qual é a vazão em volume nas seções (1) e (4) (L/s)? 
d) Qual é a vazão em volume na derivação e qual o sentido do escoamento)? 
e) Qual é a vazão em peso na seção (0)? 
f) Qual é a velocidade a 1 cm de distância da parede do tubo (4)? 
g) Qual é a tenção de cisalhamento na parede do conduto da seção (2)? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 – A placa da figura tem uma área de 2 m² e espessura desprezível. Entre a placa e o solo existe 
um fluido que escoa formando um diagrama de velocidade bidimensional dado por 
v = 20y.vmax (1 – 5y). A viscosidade dinâmica do fluido é 10 – 2 N.s/m² e a velocidade máxima é 
2 m/s. 
a) Qual é o gradiente de velocidade junto ao solo? 
b) Qual é a força necessária para manter a placa em equilíbrio estático? 
c) Qual é a velocidade média? 
d) Fora do contato da placa, o diagrama de velocidade é considerado linear bidimensional. 
Qual é a velocidade máxima? 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 – No sistema da figura, A3 = 0,5 m³, ρ3 = 0,4 kg/m³ e os fluidos são gases. Dados: 
Seção (1): v = 4[t – (r/R)²]; Q1 = 2 m³/s; ρ1 = 0,6 kg/m³ 
Seção (2); v = 9(1 – r/0,4); ρ2 = 1,2 kg/m³ 
Determinar: 
a) A velocidade do pistão; 
b) O raio da seção (1); 
c) A mínima viscosidade dinâmica do fluido na seção (1). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 – No sistema da figura, o óleo fornecido pela bomba mantém o pistão parado. O óleo escoa 
através da folga entre o pistão e o cilindro com uma distribuição linear de velocidades, tendo a 
máxima velocidade na linha de centro da seção de escoamento. Calcular a vazão do óleo que 
deve ser fornecida pela bomba adotando a área da coroa circular igual a 𝜋𝐷𝜖. 
Dados: Pressão na base do pistão = 50 kPa; L = 2 m; D = 20 cm; peso do pistão = 520π N 
μ = 5.10 – 3 Ns/m²; ε = 1 mm.