2017 1 Lista 1 solução

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CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
NOTA: 
Mantenedora: 
FUNDAÇÃO SÃO JOÃO BATISTA 
ALUNO (A): 
 
TURMA: 
5B 
DATA: 
15/03/2017 
DISCIPLINA: 
FENÔMENOS DE TRANSPORTES I 
PROFESSOR: 
HARERTON DOURADO LISTA 01 
 
PRAZO DE ENTREGA: 30/03/2017 
 
1ª questão: Em um tubo de seção circular, para regiões longe da entrada, o escoamento de um fluido é 
unidimensional, com o perfil de velocidade para o escoamento laminar dado pela equação 𝑢(𝑟) =
𝑢𝑚𝑎𝑥[1 − (𝑟
2 𝑅2⁄ )], onde R é o raio do tubo, r é a distância radial do centro do tubo e umax é a velocidade máxima 
do escoamento, que ocorre no centro. Obtenha (a) a equação da força de arrasto aplicada pelo fluido numa seção 
do tubo de comprimento L e (b) o valor da força de arrasto para escoamento de água a 20°C com R = 0,08 m, L 
= 30 m, umax = 3 m/s e µ = 0,0010 kg/(m·s). A figura abaixo ilustra esse problema. 
 
 
2ª questão: Uma placa grande é puxada com uma velocidade constante U = 4 m/s sobre uma placa fixa, estando 
as duas separadas por uma camada de 5 mm de óleo de motor a 20°C (µ = 0,8374 Pa·s). Assumindo um perfil de 
velocidade de meia parábola, como na figura, de- termine a tensão de cisalhamento na placa superior e sua 
direção. O que ocorreria se um perfil linear de velocidade fosse adotado? A figura abaixo ilustra esse problema. 
 
 
3ª questão: Uma placa muito fina move-se entre duas placas planas horizontais estacionárias com uma 
velocidade constante V = 5 m/s. As duas placas estacionárias estão separadas por uma distância de 4 cm, e o 
espaço entre elas está cheio de óleo com viscosidade dinâmica µ = 0,9 N·s/m2. A placa fina tem um 
comprimento de 2 m e uma largura de 0,5 m. Sabendo-se que a placa fina se move no plano médio em relação 
às duas placas estacionárias (h1 = h2 = 2 cm), qual é a força requerida para manter o movimento? Qual seria 
essa força se h2 = 1 cm e h1 =3 cm? Considere os perfis de velocidade entre as placas como lineares. A figura 
abaixo ilustra esse problema.