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MD 02 Conceitos fundamentais 
EXERCÍCIOS 
Prof. Lucrécio Fábio 
 
Parte 1 
1. Qual o objetivo de se estudar Fenômenos de Transporte? 
2. Qual a relação que existe entre Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência 
de Massa? 
3. Quais as equações básicas utilizadas? 
4. Defina Mecânica dos Fluidos e cite três aplicações. 
5. Qual a relação entre condição de não-escorregamento e camada limite? 
6. O que difere um fluido de um sólido? 
7. Defina: 
a. Fluido 
b. Fluido ideal 
c. Fluido incompressível 
d. Sistema 
e. Volume de controle 
f. Escoamento permanente 
g. Escoamento transiente 
h. Tensão normal e tensão de cisalhamento 
i. Viscosidade 
8. Quando se aquece um gás o que acontece com a viscosidade e por quê? 
 
 
Parte 2 
1. Um fio de 1,0 mm de diâmetro é tracionado com velocidade constante de 1m/s, através de um 
tubo fixo com diâmetro interno de 1,1 mm e comprimento de 5 cm. O fio pode ser considerado 
centrado no tubo pela presença de óleo lubrificante com viscosidade µ = 0.4 N.m-2.s. Determine a 
força de tração T necessária no fio. 
Resposta: T = 1,26 N 
 
2. Um viscosímetro é formado por dois cilindros 
concêntricos, conforme indica a figura abaixo. Para 
pequenas folgas, supõe-se um perfil de velocidade linear 
no líquido que preenche o espaço anular. O cilindro 
interno tem 75 mm de diâmetro e 150 mm de altura, 
sendo a folga para o cilindro externo de 0,02 mm. Um 
torque de 0,021 N.m é necessário para girar o cilindro 
interno a 100 rpm. Determine a viscosidade dinâmica do 
líquido na folga do viscosímetro. 
Resposta: µ = 8,07 x 10-4 N.m-2.s 
 
 
 
 
3. Um eixo com diâmetro de 18 mm gira a 20 rotações por segundo dentro de um mancal de 
sustentação estacionário de 60 mm de comprimento, conforme indica a figura abaixo. Uma 
película de óleo de 0,2 mm preenche a folga anular entre o eixo e o mancal. O torque necessário 
para girar o eixo é de 0,0036 N.m. Estime a viscosidade dinâmica do óleo que se encontra na 
folga. Supor perfil de velocidades linear no óleo que preenche a folga. 
Resposta: µ = 0,0208 N.m-2.s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Uma correia com largura de 60 cm se move como a figura abaixo. Calcule a potência (HP) 
necessária para acionar a correia na água. Dados: µ = 1,31 x 10-3 Kg.m-1.s-1; 746 watts = 1HP. 
Resposta: 0,210 HP 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Um conjunto pistão-cilindro contém 0,95kg de oxigênio à temperatura de 27oC e sob pressão de 
150KPa. O gás é aquecido e expande-se à pressão constante, até a temperatura de 627oC. 
Determinar a quantidade de calor acrescentada durante o processo. 
Dado: Para o O2, Cp = 909,4 J/kg.K 
Resposta: Q = 518 kJ 
 
6. Um conjunto pistão-cilindro contém 0,85kg de nitrogênio à temperatura de 558,6oR e sob pressão 
de 150KPa. O gás é aquecido e expande-se à pressão constante, até a temperatura de 1.638,6oR. 
Determinar a quantidade de calor acrescentada durante o processo. 
Dado: Para o N2, Cp = 1,039 J/kg.K 
Resposta: Q = 529,89 J 
 
7. A resistência oposta pelo ar a uma esfera em queda livre, pesando 200g, vale f = 2 x 10-4. V2 em 
que f é dada em Newton e V em metros por segundo. Se a esfera parte da posição de repouso, 
situada 500 m acima do nível do solo, determinar a velocidade com que o atinge. 
Dados: resistência do ar, f = k. V2 ; k = 2,0 x 10-4N 
Resposta: v = 78,7 m/s 
 
8. A resistência oposta pelo ar a uma esfera em queda livre, de raio igual a 2,5 cm e massa específica 
igual a 7,9 g.cm-3, vale f = 2 x 10-4. v2 em que f é dada em newtons e v em metros por segundo. Se 
a esfera parte da posição de repouso, situada 400 m acima do nível do solo, determinar a 
velocidade com que o atinge. 
Dados: resistência do ar, f = k. v2 
Resposta: v = 82,19 m/s 
 
9. São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior move-se com 
velocidade de 4m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for preenchido 
com óleo (ν = 0,1 St; ρ = 830 kg/m3). Qual será a tensão de cisalhamento que agirá sobre o óleo? 
Resposta: τ = 16,6 N/m2 
 
10. Um gás natural tem peso específico relativo 0,6 em relação ao ar a 9,8 x 104 Pa (abs) e 15oC. 
Qual é o peso específico desse gás nas mesmas condições de pressão e temperatura? Qual é a 
constante R desse gás? (Rar = 287 m
2/s2.k; g = 9,8 m/s2) 
Resposta: ϒ = 7 N/m3; R = 478 m2/s2.k.