4ª lista de exercício Mecânica dos Fluidos(1)

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Faculdade Pitágoras 
4ª Lista de Exercícios - Mecânica dos Fluidos 
Prof.: Francisco Batista 
 
 
1) Água escoa pelo equipamento mostrado na figura abaixo. Considerando o 
escoamento ideal, responda: 
a) Qual a vazão de escoamento da água? (R: 1,6x10-2 m3/s) 
b) Qual o diâmetro limite da seção estrangulada para que não ocorra vaporização 
do líquido sabendo-se que a pressão vapor da água nesta temperatura é de 
3,53 x 103 N/m2? (R: 0,04 m) 
c) Qual a pressão no ponto A? (R: 6,6x104 N/m2) 
 
2) O Venturi apresenta na figura registra a deflexão de 20 cm de Hg . Determinar a vazão 
de água que escoa pela tubulação supondo desprezíveis as perdas de energia. (R: 
Q=0,2 m3/s). 
 
 
 
 
 
 
3) Dado o dispositivo da figura, calcular a vazão do escoamento da água no 
conduto. Desprezar as perdas e considerar o diagrama de velocidades 
uniforme. Dados: γH20 = 104; N/m³; γm = 6 X 104; N/m³; p2= 20 kPa; A = 10-2 m²; 
g = 10m/s². (R: Q=40 L/s) 
 
 
10” 7” 
20 
cm 
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4) O venturi representado na figura deverá ser instalado num duto de ar, que 
permitirá a passagem máxima de 8000 m3/h de ar. Três fluidos manométricos 
disponíveis para o tubo e U seriam: água, mercúrio e tetracloreto de carbono. 
Qual dos três fluidos é o mais recomendável para que a leitura do operador 
seja a mais rápida e precisa? 
 
Dados:
33
333
/6,1 ,/ 6,13
/ 1 ,g/cm 10.08,1
4
cmgcmg
cmg
CClHg
águaar
==
==
−
ρρ
ρρ
 
Desprezar as perdas de energia; considerar fluido ideal em escoamento. 
 
 
 
 
 
5) Determine a vazão de água que escoa pelo Venturi indicado na figura, considerando 
fluido ideal e desprezíveis as perdas de energia. Fluido manométrico mercúrio. 
Dados: 
 
 
/ 6,13
/ 1 
3
3
cmg
cmg
Hg
água
=
=
ρ
ρ
 
 
 
 
6) Água escoa pelo sistema representado na figura abaixo. A passagem da água pela 
seção contraída E provoca a elevação do nível do óleo do tubo A, ficando este 
estabilizado a uma altura h da superfície livre do tanque II. Determinar o valor de h. 
Considerar escoamento de fluido ideal. 
 Dados: 
 
/ 8,0
/ 1
 
3
3
cmg
cmg
oleo
água
=
=
ρ
ρ
 
 
 
 
60 cm 30 cm 
2” 
3” 
3c
Tanque I 
7c
m 
h 
2,
5
8c
m 
2,
2
Tanque II 
8c
m 
Pat
m 
A 
2,5m 
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7) Sabendo-se que a potência da bomba é 3 kW, seu rendimento 75% e que o 
escoamento é de (1) para (2), determinar: a) a vazão; b) a carga manométrica 
da bomba; c) a pressão do gás. Dados: Hp1,2 = Hp5,6 = 1,5 m; Hp3,4 = 0,7 m; 
Hp4,5=0; A2= A3= A4=100 cm2; A5=34 cm²; γ=104 N/m3. (R: a)47 L/s; b) 4,8 m; 
c) -49 kPa). 
 
 
 
 
8) Seja 48 cm3/s a vazão de um óleo SAE - 20 (γ = 895 kgf/m3 e µ = 64,222 x 10-4 
kgf.s/m2) em uma instalação mecânica, através de um tubo muito fino (d = 
7mm), com 280 cm de comprimento. Obter: 
a) O número de Reynolds a fim de caracterizar o regime; 
b) A perda de carga entre as mesmas. 
(R: a. laminar b. 16,365 m) 
 
 
 
9) O azeite de oliva, com γ = 910 kgf/m3 e µ = 40,776 x 10-4 kgf.s/m2, experimenta 
a queda de pressão igual a 13460 kgf/m2, na distância de 210 cm de um tubo 
de 6 mm de diâmetro. Sabe-se que o escoamento é laminar, obter a perda de 
queda, a vazão e a velocidade média. (R: 14,79m ; 50 cm3/s; 1,768 m/s). 
 
10)Um tubo liso horizontal, de 100 m de comprimento, está conectado a um 
grande reservatório, sendo um tubo liso de diâmetro interno de 75 mm e com 
uma vazão de 0,01 m3/s. 
 
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a) Qual a velocidade de saída da água; 
b) Considerando que a água está a 30° C, calcular o número de Reynolds. 
Sendo que: ρ água = 996 kg/m3; µ = 8 x 10-4 N.s/m2 
R: a. 2,26 m/s; b. 2,1 x 105 
 
11)Água escoa do recipiente mostrado na figura abaixo. Determine o coeficiente d
e perda na válvula, se a água (T=15ºC) alcança uma altura de 76 mm acima 
da seção de descarga do tubo. O K da contração é 1,0. (R: K válvula = 5,7)