lista de exercícios_Cinemática_Marco.pdf

Prévia do material em texto

Disciplina: Fenômenos de Transporte I - Professor: Marco Rogério Barrios. 
Lista de exercícios no 4 (Cinemática – EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE). 
1. Água flui através de uma tubulação que possui seções de tamanhos 
diferentes. Na primeira seção, o diâmetro do tubo é 10cm e a velocidade 
de escoamento é 3m/s. A seguir há a redução do diâmetro da tubulação 
para 2cm. Calcule a vazão e a velocidade do tubo menor. 
Resposta:23,6L/s; 75m/s 
 
 
2. Água escoa em regime permanente através da bifurcação de tubulação 
mostrada na figura abaixo, entrando na seção 1 com 180 L/min. A 
velocidade média na seção 2, de 2 cm de diâmetro, é 8,0 m/s. Uma 
parte do escoamento é desviada para um chuveiro que contém 100 
orifícios de 1 mm de diâmetro. Considerando uniforme o escoamento no 
chuveiro, calcule (a)a vazão através do chuveiro, e (b) a velocidade de 
saída dos jatos do chuveiro. Resposta: (a) 29,2 L/min; (b) 6,20 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Um tambor de 214 litros é cheio com óleo de peso específico relativo 
0,8, sabendo-se que para isso é necessário 15 min. Calcule: 
a) A vazão em peso da tubulação utilizada para encher o tambor. 
b) O peso de cada tambor cheio, sendo que somente o tambor vazio 
pesa 100N. 
c) Quantos tambores um caminhão pode carregar, sabendo-se que o 
peso máximo que ele suporta é 15 toneladas. Dado(água=9800N/m
3) 
Respostas:a)1,88N/s; b)1778N; c)82 tambores 
 
 
 
 
1 2 
3 
 
4. Óleo hidráulico é utilizado no acionamento de servomecanismos de 
controle de vazão de água em hidrelétricas. Três tubulações alimentam 
um tanque de recebimento, uma tubulação de saída retira óleo do 
tanque. Na entrada, a primeira e a segunda tubulações possuem 10 mm 
e 12 mm de diâmetro, respectivamente. A terceira tubulação tem vazão 
volumétrica de 0,375 litros por segundo. Determine a vazão volumétrica 
de saída, considerando o óleo hidráulico incompressível, e a velocidade 
do fluido na primeira e segunda tubulação de 15 m/s. 
Resposta:0,00325m3/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. O sistema de reaproveitamento de água da chuva de uma residência é 
representado na figura. O telhado da residência é dividido em duas 
partes, sendo que a parte 1 tem formato de um triângulo retângulo cuja 
base tem 12 m de comprimento e a altura de 3 m. A parte 2 possui 
formato convencional retangular. O tubo que recolhe a água proveniente 
da parte 1 tem diâmetro que se deseja conhecer. Sabe-se apenas que 
em um dia cuja chuva tem-se uma vazão de 0,05 m3/s e que 30% desta 
vazão é captada por esta parte 1, a velocidade neste tubo 1 é de 5 m/s. 
Na parte 2, deseja-se conhecer a velocidade da água sendo que o tubo 
2 tem o mesmo diâmetro do tubo 1. Verifique se ocorre uma velocidade 
maior ou menor que a máxima permissível de 8 m/s no tubo 2.Caso sim, 
o que deverá ser feito para reduzir esta velocidade 2? Resposta: 
11,6m/s (deve-se aumentar o diâmetro do tubo 2) 
Tanque de óleo
1 2 3
Saída
 
 
 
6. A figura abaixo mostra a confluência de dois rios. Observe que o perfil 
de velocidades nos dois rios a montante da confluência são uniformes e 
que o perfil da seção a jusante não é uniforme. Sabendo que a 
profundidade do rio formado é igual a 2,5 metros, determine o valor de 
V. Resposta: V= 1,342m/s