2a lista de fenomenos de transporte dependencia

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2ª Lista de Fenômenos de Transporte – professor Rafael 
 
1)Qual a velocidade da água através de um furo na lateral de um tanque, se o desnível entre o 
furo e a superfície livre é de 2 m? 
 
 
2)A entrada da tubulação da figura abaixo tem uma seção reta de 0,74 m² e a velocidade da 
água é 0,40 m/s. Na saída, a uma distância D = 180 m abaixo da entrada, a seção reta é menor 
que a da entrada e a velocidade da água é 9,5 m/s. Qual é a diferença de pressão entre a 
entrada e a saída? 
 
 
3) A água se move com uma velocidade de 5,0 m/s em um cano com uma seção reta de 4,0 
cm². A água desce gradualmente 10 m enquanto a seção reta aumenta para 8,0 cm². (a) qual é 
a velocidade da água depois da descida? (b) se a pressão antes da descida é 1,5x105 Pa, qual é 
a pressão depois da subida? 
 
4) Um cano com diâmetro interno de 2,5 cm transporta água para o porão de uma casa a uma 
velocidade de 0,9 m/s com uma pressão de 170 kPa. Se o cano se estreita para 1,2 cm e sobe 
para o segundo piso, 7,6 m acima do ponto de entrada, quais são (a) a velocidade e (b) a 
pressão da água no segundo piso? 
 
5) Na figura abaixo, água doce atravessa um cano horizontal e sai para a atmosfera com uma 
velocidade v1 = 15 m/s. Os diâmetros dos segmentos esquerdo e direito do cano são 5,0 cm e 
3,0 cm. (a) que volume de água escoa para a atmosfera em um período de 10 min? Quais são 
(b) a velocidade v2 e (c) a pressão manométrica no segmento esquerdo do tubo? 
 
 
6) Na figura abaixo, a água escoa em regime laminar no segmento esquerdo de uma tubulação 
(raio r1 = 2,0R), atravessa o segmento secção central (raio R) e atravessa o segmento direito 
(raio r3 = 3,0R). A velocidade é 0,5 m/s. Qual é o trabalho total realizado sobrre 0,4 m³ de água 
quando ela passa do segmento esquerdo para o segmento direito? 
 
 
7) O tanque da figura descarrega água a atmosfera pelo tubo indicado. Sendo o tanque de 
grandes dimensões e o fluído considerado perfeito, determinar a vazão da água descarregada 
se a área da seção do tubo é 10 cm2. (g = 10 m/s2) 
 
 
8) Um reservatório fechado contém glicerina até uma altura de 8m. Acima dela tem ar a 
uma pressão de 2,5x105Pa. A glicerina escoa para fora através de um pequeno orifício 
na base do reservatório. Calcule a velocidade de fluxo da glicerina (Þ glic = 1,26x103 
Kg/m3) 
 
9) A água escoa dentro de uma fonte, enchendo todos os tubos, a uma vazão de 0,75m3 
m/s. Com que velocidade a água jorraria de um buraco de 4,5 cm de diâmetro? 
 
10) Uma bebida leve (essencialmente água) escoa em um tubo de uma fábrica de suco 
com uma vazão volumétrica tal que deve encher 100 garrafas de 1 L por minuto. Em 
um ponto 2 do tubo, a pressão é igual a 4x105 Pa e a área da seção reta é igual a 8cm2. 
Em um ponto 1, situado a 1,3m acima do ponto 2 , a área da seção reto é igual a 2cm2. 
Obtenha: 
 
a. A vazão mássica 
b. As velocidades do escoamento nos pontos 1 e 2. 
c. A pressão no ponto 1. 
 
11) Uma cabeça de chuveiro possui 20 aberturas circuláres, cada uma com um raio de 
1mm. A cabeça do chuveiro é conectada a um cano de raio igual a 0,8 cm. Se a 
velocidade da água no cano é 3m/s, qual é a sua velocidade ao sair pelas aberturas da 
cabeça? 
 
12) Um sistema de irrigação descarrega a água de um cano horizontalmente á taxa de 
7200cm3/s. Em um ponto do cano em que o raio é 4 cm, a pressão da água é 2,4 x 105 
Pa. Em um segundo ponto do cano também na horizontal, o raio é 2cm.Qual é a 
pressão da água ao passar pelo segundo ponto? 
 
13) Através de uma tubulação horizontal de seção reta variável, escoa água, cuja densidade 
é 1,0.103kg/m3. Numa seção da tubulação, a pressão estática e o módulo da velocidade 
valem, respectivamente, 1,5.105N/m2 e 2,0m/s. Determine, em N/m2, a pressão estática 
em outra seção da tubulação, onde o módulo da velocidade vale 8,0m/s. 
 
 
14) Álcool, cuja densidade de massa é de 0,80 g/cm3 está passando através de um tubo 
como mostra a figura. A secção reta do tubo em A é 2 vezes maior do que em B. Em A a 
velocidade é de vA = 5,0 m/s, a altura hA= 10,0m e a pressão PA= 7,0 x 10
3 N/m2. Se a 
altura em B é hB= 1,0m, calcule a velocidade e a pressão em B. 
 
 
 
13) Água escoa em regime permanente no duto de seção circular mostrado na figura 
abaixo. Sabendo que o fluxo de massa é de 50 Kg/s, calcule a vazão em volume do 
escoamento e as velocidades médias nas seções 1 e 2. 
 
14) Calcular a velocidade na saída canalização ilustrada abaixo, sabendo que a pressão 
manométrica no ponto 1 é 1 atm. 
 
 
 
 
15) No tubo da figura, determine a vazão em volume, em massa, em peso e a 
velocidade média na seção (2), sabendo que o fluido é água e que A1 = 10 cm² e 
A2 = 5 cm². (μH20 = 1.000 kg/m³, g = 10 m/s²). 
 
 
16) O ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção do tubo é 20 cm² e a da 
menor é 10 cm². A massa específica do ar na seção (1) é 1,2 kg/m³, enquanto na 
seção (2) é 0,9 kg/m³. Sendo a velocidade na seção (1) 10 m/s, determine as 
vazões em massa, volume, em peso e a velocidade média na seção (2). 
 
 
17) Suponha que a tubulação representada na figura a seguir é atravessada por água 
com vazão constante. No nível 2, à altura h2= 1,8m, a área da seção transversal é 
S2=1,2.10-3 m2, e o módulo da velocidade da água é v2=8,0 m/s. Em 1 (h1=0), a 
área da seção transversal é S1=6,0.10-3 m2. Supondo o escoamento ideal, 
determine: 
 
 
a) a vazão da água nesse tubo; 
 
b) o módulo da velocidade da água em 1. 
 
c) a diferença entre as pressões, necessária para manter esse escoamento constante. 
 
 
18) Um reservatório de água possui formato cilíndrico com altura de 20m e diâmetro de 
5m. Qual a pressão efetiva no fundo do reservatório quando estiver completamente 
cheio? 
Adote: massa específica da água: 1000 kg/m3; aceleração da gravidade 10m/s2. 
 
 
19) O reservatório da figura abaixo contém os líquidos A e B cujas densidades valem 0,70 
e 1,5 respectivamente. A pressão atmosférica local é de 100,0 kPa. Determine a 
pressão absoluta nos pontos (1), (2) e (3). Considere g = 10m/s2 e massa especifica 
da água de 1000 kg/m3. 
 
 
20) Qual é a densidade da Terra tendo-se em vista que seu volume é, aproximadamente, 
2x1020 m3 e sua massa vale 6x1024 kg? 
 
21) Desconfiado da qualidade da gasolina vendida em um posto, um consumidor resolve 
testar a sua densidade. Em um sistema de vasos comunicantes, contendo 
inicialmente água, despejou certa quantidade da gasolina. Após o equilíbrio, o 
sistema adquiriu a aparência mostrada na figura. Determine a densidade da gasolina 
comprada.