EXERC II MEC FLUID 2017

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA 
 
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) 
PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 
 
1/3 
 
1 – Se 6 m3de óleo pesam 4.800 kgf, calcular sua massa específica, seu peso específico e sua densidade. 
Resposta: 800 kg/m
3
, 7.848 N/m
3
 e 0,8. 
 
2 – Determinar a variação de volume de 0,03 m3 de água a 27 oC quando sujeito a um aumento de 21 
kgf/cm
2
 na pressão. (Considerar Eágua 27
o
C = 22.750 kgf/cm
2
). 
Resposta: -27,7 cm
3
. 
 
3 – Dos seguintes dados de teste determine o módulo de elasticidade volumétrico da água: a 35 kgf/cm2 o 
volume era de 0,03 m
3
 e a 225 kgf/cm
2
 o volume era de 0,0297 m
3
. 
Resposta: 1,90 x 10
4
 kgf/cm
2
. 
 
4 – Expressar o módulo de elasticidade volumétrico em função da variação de densidade em lugar da 
variação de volume. 
Resposta: 

d
dp
E 
. 
 
5 – Para um módulo voloumétrico de elasticidade constante, como varia a densidade de um fluido com a 
pressão? 
Resposta: 
E
pp
e
12
1
2



. 
 
6 – Se a água tem um módulo de elasticidade volumétrico de 21.000 kgf/cm2, qual é a pressão necessária 
para reduzir o volume em 0,5%? 
Resposta: 105,21 kgf/cm
2
. 
 
7 – A 32oC e 2,1 kgf/cm2 a massa específica de certo gás era 1,43 kg/m3. Determinar a constante do gás 
R. 
Resposta: 472,8 N.m/kg. K. 
 
8 – Qual é a massa específica do vapor d’água a 0,4 kgf/cm2 (absoluta) e 10 oC? Considere Rvapor d’água = 
47,10 kgf.m/kg.K. 
Resposta: 0,30 kg/m
3
. 
 
9 – Ar em condições padrão (p = 14,696 psi e T = 59 °F) escoa em uma tubulação de 1 polegada de 
diâmetro. A velocidade média é de 1 ft/ s. O escoamento é laminar ou turbulento? Considere: R = 53,3 
ft.lbf/ lbm.°R e  = 1,8 x 10-5 N.s/m2. 
Resposta: Re = 527 < 2.000, o escoamento é laminar. 
 
 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA 
 
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) 
PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 
 
2/3 
 
10 – Água a 15°C escoa em um tubo com 50 mm de diâmetro interno. Determinar o valor máximo da 
velocidade média para a qual o escoamento será laminar. 
Resposta: Vmáx = 5,07 x 10
-2
 m/s. 
 
11 – O número de Reynolds é um importante parâmetro nos fenômenos do escoamento de fluidos 
viscosos. Expresse cada variável em termos das dimensões básicas. Mostre que o número de Reynolds é 
adimensional. 
 
12 – A mecânica dos fluidos do sistema arterial humano é de vital importância para a proteção de nossa 
saúde. A densidade relativa e a viscosidade do sangue estão em torno de respectivamente 1,06 e 3,33 
centipoise. A velocidade média na aorta (30 mm de diâmetro interno) é da ordem de 0,15 m/s para o 
adulto. Usando estes dados, calcule o número de Reynolds do escoamento sanguíneo. Esse fluxo é 
laminar ou turbulento? 
Resposta: Re = 1440. Para esse valor de Reynolds o fluxo seria laminar. 
 
13 – Pequenas bolhas de hidrogênio são, frequentemente, usadas para visualizar os filetes dos 
escoamentos líquidos. O diâmetro das bolhas é aproximadamente igual ao do gerador que as produz. A 
tensão superficial produz um esforço ao longo da interface entre o líquido e o gás. A tensão superficial é 
notada pelo símbolo  e expressa pela força por unidade de comprimento da interface. Desenvolva uma 
expressão para o cálculo da diferença de pressão Pi - Pe (onde Pi é a pressão interna e Pe a externa) em 
função do diâmetro da bolha (D) e da tensão superficial . 
Resposta: 
D
PP ei
4

. 
 
14 – Uma pequena gota de água a 27 °C está em contato com o ar e tem um diâmetro de 0,5 mm. Se a 
pressão interna à gotícula é de 57,4 kgf/m
2
 maior que a atmosférica, qual é o valor da tensão superficial? 
Resposta: 7,2 x 10
-3
 kgf/m. 
 
15 – Calcular a altura aproximada a que subirá um liquido que molha um tubo capilar exposto à 
atmosfera. 
Resposta: 
d
sen
h



.
4

. 
 
16 – Calcular a altura aproximada que subirá água dentro de um tubo capilar de 5 mm de diâmetro, se a 
água forma um ângulo de, aproximadamente, 60° com a horizontal. (Considere Ágia = 0,0074 kgf/m). 
Resposta: 0,005 m. 
 
 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CARIRI - UFCA 
 
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE MECÂNICA DOS FLUIDOS (2017.1) 
PROFESSOR: Luiz Alberto Ribeiro Mendonça 
 
3/3 
 
17 – Um pequeno jorro cilíndrico de mercúrio de seção transversal circular de 0,012 cm de diâmetro sai 
de um orifício. Qual a diferença de pressão entre o interior e o exterior do jorro a 20 °C? (Considere Hg 
(20 °C) = 0,00523 kgf/m). 
Resposta: 0,0087 kgf/cm
2
. 
 
18 – Se 6 m3de óleo pesam 4.800 kgf, calcular sua massa específica, seu peso específico e sua densidade. 
Resposta: 800 kg/m
3
, 7.848 N/m
3
 e 0,8.