Lista de Exercícios V- Fluidodinâmica - Balanços de Momento - FT1 (Fabiano Bisinella Scheufele)

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Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE 
Centro de Engenharias e Ciências Exatas - CECE 
Engenharia Química 
Fenômenos de Transporte I 
 
 
 
Prof.: Fabiano Bisinella Scheufele Série: 2
o
 Ano: 2013 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS V - Fluidodinâmica 
 
BALANÇOS DE QUANTIDADE DE MOVIMENTO 
 
1) Determine o módulo e a direção da força exercida por um fluido incompressível 
( sobre a seguinte bifurcação. Os jatos de saída são livres, ou 
seja, estão abertos para a atmosfera, e ambos possuem velocidade de 40 ft/s. O 
esquema apresentado encontra-se sobre o plano horizontal. (|R| = 58,3 lbf; 
 ) 
 
 
2) Um jato de água atinge uma chapa posicionada perpendicularmente ao fluxo. A 
velocidade em que a água sai é de 15 m/s de um bocal de 0,01 m
2
. Determine a força 
horizontal exercida sobre a chapa. (Fx = 2250 N) 
 
 
3) Considere o escoamento de água através de um cotovelo de 90o em regime 
permanente. A seção de entrada apresenta um diâmetro interno de 120 mm, na qual 
a velocidade é igual a 4m/s e a pressão relativa igual a 120 kPa. A saída possui 
diâmetro de 60 mm, sendo que o fluido é descarregado a pressão atmosférica com 
velocidade igual a 16 m/s. Determine a força resultante na coordenada x (Rx) e em y 
(Ry). (Rx = -1536,8 N; Ry = - 723,8 N) 
 
4) Água escoa numa tubulação, que sofre uma redução conforme o esquema 
apresentado. O diâmetro da tubulação anterior à redução é D1 = 8 cm e a velocidade 
nesta seção é V1=5m/s. Após a redução o diâmetro é D2 = 5cm e a pressão é igual a 
p2=patm=101,325 kPa. Nestas condições do escoamento o manômetro de coluna de 
mercúrio apresenta uma altura de h=58cm. (p1-p2 = 71,9 kPa / hp = 0,232 m) 
a) Determine a diferença de pressão entre os pontos (1) e (2). 
b) Determine a força total com que as flanges resistem. (Rx = -163,7 N) 
 
 
 
Equação da Continuidade: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Equação do Momento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Equação da Energia: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Equação de Bernoulli: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sendo que: 
 
 
 
 
 
 
Equação de Darcy-Weisbach: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
em que: 
 
 
 
 
 
 
Potência de Bomba (ou Turbina): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Onde: 
 ; 
 .