EXERCICIOS FENOMENOS DE TRANSPORTE

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Universidade Estácio de Sá - UNESA Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos - FAESO Curso: Engenharia de Produção
Disciplina: Fenômenos de Transporte - CCE0187 Profa.: Siumara Rodrigues Alcântara
Turma: 3002/3003
Aluno: Tais da Silva Alves	
Matrícula: 201401133487	
Lista de exercícios
Unidade 2 - Propriedades dos fluidos
- Qual é a diferença entre propriedades intensivas e extensivas?
R: Propriedades Intensivas são as independentes da quantidade da matéria 
Propriedades Extensivas dependem da quantidade da matéria 
- O que é gravidade específica? Como está relacionada à densidade?
R: A definição de densidade relativa ou, gravidade específica é a relação entre a densidade de uma substância e a de outra. A densidade relativa estará relacionada com a gravidade e o campo eletromagnético nas distâncias atômicas.
- Sob que condições a hipótese de gás ideal é aplicável aos gases reais? 
4 - Qual é a diferença entre R e Ru? Como os dois estão relacionados?
- Um balão esférico com diâmetro de 6 m está cheio de gás hélio a 20°C e 200 kPa. Determine o número de moles e a massa do hélio no balão. R: 9,28 kmol; 37,2 kg.
- A pressão no pneu de um automóvel depende da temperatura do ar no pneu. Quando a temperatura do ar é de 25 ºC, o calibrador indica 210 kPa. Se o volume do pneu é de 0,025 m3, determine o aumento de pressão no pneu quando a temperatura do ar no pneu aumenta para 50°C. Determine também a quantidade de ar que deve ser drenada para restaurar a pressão ao seu valor original nesta temperatura. Considere que a pressão atmosférica seja 100 kPa. R: 26,0 kPa.
- O que é cavitação? O que causa?
R: É um fenômeno físico que ocorre principalmente no interior de sistemas hidráulicos e que consiste na formação de bolhas de vapor no meio fluido. Isso ocorre quando a pressão estática absoluta local cai abaixo da pressão de vapor do líquido e, portanto causa a formação de bolhas de vapor no corpo do líquido, isto é, a evaporação de óleo a baixa pressão na linha de sucção. A cavitação causa grave problemas, pois interfere na lubrificação e destrói a superfície dos metais.
- O que é energia total? Identifique as diferentes formas de energia que constituem a energia total.
9- Relacione as formas de energia que contribuem para a energia interna de um sistema. 
R: A energia de um sistema termodinâmico, composto por um grande número de partículas tais como íons, moléculas, átomos ou mesmo fótons, pode ser decomposta em três partes:
As energias cinéticas atreladas ao movimento de todo o sistema e ao movimento das partículas que o constituem.
As energias potenciais do sistema devidas às interações com o ambiente externo (expressas via campos gravitacionais, elétricos ou magnéticos), e devidas às interações internas entre as moléculas, íons, átomos, elétrons, núcleos, núcleons e demais elementos que constituem esse sistema.
As energias de campos radiantes confinados pelas fronteiras do sistema, tipicamente as energias de fótons térmicos confinados.
- O que é energia de escoamento? Fluidos em repouso possuem qualquer energia de escoamento?
R: Energia de escoamento- É a energia necessária para se fazer escoar um fluido através do "VOLUME DE CONTROLE"
- O coeficiente de compressibilidade de um fluido pode ser negativo? E o coeficiente de expansão de volume?
R: Para os líquidos, o coeficiente de compressibilidade pode ser considerado independente da pressão, desde que o intervalo de variação desta não se torne muito amplo; o coeficiente de compressibilidade é da ordem de 10-5 at(-1), o que equivale a afirmar que um incremento de pressão de uma atmosfera técnica determina em um líquido uma diminuição de volume da ordem de 1/100 000 do volume inicial.
- Água sob pressão de 1 atm é comprimida isotermicamente para pressão de 800 atm. Determine o aumento da densidade da água. Suponha que a compressibilidade isotérmica da água seja 4,80x10-5 atm-1. R.: 38,3 kg/m3.
- Água a 15°C e pressão de 1 atm é aquecida para 100°C sob pressão constante. Usando dados de coeficiente de expansão de volume, determine a mudança na densidade da água. R.: -38,7 kg/m3.
- Refrigerante saturado - 134a líquido a 10°C é esfriado para 0°C a pressão constante. Usando dados de coeficiente de expansão de volume, determine a mudança na densidade do refrigerante. R.: 33,9 kg/m3.
- Um reservatório de água está completamente cheio com água líquida a 20°C. O material do reservatório é tal que pode resistir à tensão causada r uma expansão de volume de 2%. Determine o aumento máximo permissível na temperatura sem comprometer a segurança. R.: 53°C.
- Repita o problema 15 para uma expansão de volume de 1% para água. R.: 26,5°C.
- O que é viscosidade? O que causa nos líquidos e gases? Os líquidos ou os gases têm viscosidade dinâmica maior?
R: A propriedade que representa a resistência interna do líquido ao movimento, ou fluidez é chamada de viscosidade isso é quanto maior a viscosidade menor a velocidade em que o fluído se movimenta .
Nos fluidos líquidos, este atrito interno origina-se das forças de atração entre moléculas relativamente próximas. Com o aumento da temperatura, a energia cinética média das moléculas se torna maior e consequentemente o intervalo de tempo médio no qual as moléculas passam próximas umas das outras torna-se menor
 A viscosidade de um gás é produzida predominantemente da transferência de momentum, ou seja, da transferência de quantidade de movimento entre camadas adjacentes que se movam com velocidades de módulos diferentes.
- O que é um fluido newtoniano? A água é um fluido newtoniano?
R: Um fluido newtoniano é um fluido cuja viscosidade, ou atrito interno, é constante para diferentes taxas de cisalhamento e não variam com o tempo. A constante de proporcionalidade é a viscosidade. Nos fluidos newtonianos a tensão é diretamente proporcional à taxa de deformação. Apesar de não existir um fluido perfeitamente newtoniano, fluidos mais homogêneos como a água e o ar costumam ser estudados como newtonianos para muitas finalidades práticas.
- Considere duas bolas de gude lançadas em dois recipientes idênticos, um cheio de água e o outro de óleo. Qual das bolas atingirá o fundo do recipiente primeiro? Por quê? 20 - A viscosidade de um fluido deve ser medida com um viscosímetro constituído de dois cilindros concêntricos de 75 cm de comprimento. O diâmetro externo do cilindro interno é de 15 cm, e a folga entre os dois cilindros é de 0,12 cm. O cilindro interno gira a 200 rpm e o torque medido é 0,8 N. Determine a viscosidade do fluido. R.: 0,0231 N.s/m2.
- Um reservatório de 20 m3 contém nitrogênio a 25°C e 800 kPa. Permite-se que parte
do nitrogênio escape até que a pressão no reservatório caia para 600 kPa. Se a temperatura nesse momento for 20°C, determine a quantidade de nitrogênio que escapou. R.: 42,9 kg
R: v= 20 m³
T=25°C
P1=800 Kpa P2=600Kpa
Δp=?
Variação de densidade
Δp=
22- Considere um mancal de 30 cm de comprimento lubrificado com óleo cuja viscosidade é 0,1 kg/m.s a 20°C no início da operação e 0,008 kg/m.s na temperatura operacional constante prevista de 80°C. O diâmetro do eixo é de 8 cm, e a folga média entre o eixo e o casquilho é de 0,08 cm. Determine o torque necessário para vencer atrito inicialmente e durante a operação quando o eixo gira 500 rpm. R.: 0,79 N.m e 0,063 N.m