Lista 3 - Prof. Paulo Guimarães - Unibh

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Centro Universitário de Belo Horizonte 
 
INSTITUTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA – IET 
 
Disciplina: Hidráulica 
 
Professores: Paulo Guimaraes de Moraes 
 
Lista de Exercícios Propostos – 03 
1) Um tanque aberto para a atmosfera armazena glicerina. (a) Determine a pressão de um elemento 
fluido a uma profundidade de 20 cm. (b) Determine a pressão manométrica neste mesmo ponto. 
2) Calcule a pressão absoluta nos ouvidos de um mergulhador a 200 m de profundidade em “água 
doce”. Esta pressão é quantas vezes maior do que a pressão atmosférica? 
3) Um reservatório cilíndrico de 40 cm de diâmetro e de 1 m de altura contém gás hidrogênio (H2). 
Sabendo que o gás exerce uma força vertical para cima de 25 kN sob a tampa do reservatório, (a) 
determine a pressão do gás no topo do tanque; (b) determine a pressão do gás no fundo do tanque; 
(c) determine a força que a tampa deve fazer para que o tanque não se abra. O peso molecular do H2 
é de 2 kg/kmol e a temperatura do tanque é de 27oC. 
4) Determine a altura da coluna de líquido de um barômetro construído de glicerina, medindo a pressão 
atmosférica padrão 
5) Para o tanque da figura abaixo, calcule a pressão absoluta e manométrica para um ponto (P1) 20 cm 
abaixo da superfície da gasolina e para um ponto (P2) 40 cm abaixo da superfície da gasolina. A 
pressão lida pelo manômetro é de 99 kPa. 
 
6) Para a medição do nível de um tanque de água é utilizada uma coluna de mercúrio, conforme 
mostrado na figura abaixo. Determine o nível do tanque (ht). 
 
7) Determine a pressão Po do mecanismo abaixo, supondo que o atrito entre o bloco e a parede é 
desprezível. 
 
8) Determine o comprimento L e a altura h2 da coluna inclinada de mercúrio, quando o nível do tanque 
de água é de 2 m. 
 
9) Determine a pressão manométrica do ponto o do escoamento ascendente de água, a partir da medida 
da coluna de mercúrio 
 
10) Determine uma equação para calcular a pressão manométrica Pman,A (reservatório A) em função das 
alturas das colunas (hn), das massas específicas dos fluidos (fluídos) e da aceleração da gravidade (g). 
 
11) O manômetro A mede a pressão manométrica PAG. Determine as elevações das colunas de fluido y 
(h1) e de fluido z (h2) nos tubos piezométricos B e C abertos para a atmosfera. (Dica: utilize a 
pressão da interface y/z como referência para determinar h1 e o fundo do tanque para determinar h2). 
 
12) Determine o nível (h1) do tanque necessário para que a água levante o bloco M1 de massa 200 kg. 
Assuma que a área superficial do bloco possui 10 cm de raio e que o atrito entre o bloco e a parede 
do tanque é desprezível. 
 
13) Determine a pressão absoluta no ponto A, sabendo que h1 = 10 cm e h2= 30 cm. 
 
14) Determine a altura da coluna de água de um barômetro de água que está medindo a pressão 
atmosférica padrão. 
15) Calcule a altura da coluna de líquido de um barômetro de glicerina que está medindo uma pressão 
atmosférica de 100 kPa. 
16) Determine a pressão absoluta no bulbo de álcool (álcool = 789 kg/m3). 
 
17) Determine a diferença de pressão entre os pontos B e C do escoamento ascendente de água 
representado na figura abaixo. O que aconteceria se a pressão no ponto C fosse maior do que a do 
ponto B? 
 
18) Determine o comprimento L da coluna inclinada de glicerina, para o tanque com um nível de 3 m de 
álcool e uma pressão Po = 15 psi. 
 
 
19) Calcule a pressão relativa do gás A. Assuma que h = 3 cm. 
 
20) Determine a diferença de pressão entre os pontos B e C, e o sentido do escoamento abaixo, sendo 
h1 = 10 cm, h2 = 3 cm. 
 
21) Um manômetro é usado para medir a pressão em um tanque. O fluido usado tem uma densidade (d) 
de 0,85 e altura da coluna do manômetro é de 55 cm. Se a pressão atmosférica local for de 96 kPa, 
determine a pressão absoluta do tanque. 
 
22) A água de um tanque é pressurizada a ar, e a pressão é medida por um manômetro de vários fluidos. 
O tanque está localizado em uma montanha a uma altitude de 1400 m, onde a pressão 
atmosférica é de 85,6 kPa. Determine a pressão do ar no tanque se h1 = 0,1m, h2 = 0,2m e h3 = 
0,35m. Considere as massas específicas da água, do óleo e do mercúrio como 1000 kg/m3,850 kg/m3 
e 13600 kg/m3, respectivamente. 
 
23) Água doce e do mar escoam em tubulações horizontais paralelas que estão conectadas entre si por 
um manômetro de tubo em U. Determine a diferença de pressão entre as duas tubulações. Tome a 
massa específica da água do mar no local como ρ = 1035 kg/m3. A coluna de ar pode ser ignorada na 
análise? 
 
24) Repita o problema anterior substituindo o ar por óleo cuja densidade é de 0,72. 
25) A carga de 500 kg do macaco hidráulico mostrado deve ser elevada despejando-se óleo (ρ = 780 
kg/m3) dentro de um tubo fino. Determine quão alto h deve ser para começar a levantar o peso. 
 
26) Os dois tanques de água estão conectados entre si através de um manômetro de mercúrio com dois 
tubos inclinados. Se a diferença de pressão entre os dois tanques for de 20 kPa, calcule a e θ. 
 
27) A diferença de pressão entre um tubo de óleo e um tubo de água é medida por um manômetro de 
fluido duplo. Para as alturas de fluido e gravidades específicas dadas, calcule a diferença de pressão 
ΔP = PB - PA. 
 
28) Considere um manômetro de fluido duplo preso a um tubo de ar. Se a densidade de um fluido for 
13,55, determine a densidade do outro fluido para a pressão absoluta indicada do ar. Tome a pressão 
atmosférica como 100 kPa.