5 LISTA HIDRODINÂMICA parte1

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE GOIÁS 
PROFª MS.: JORDANA MOURA CAETANO 
 
5ª LISTA DE EXERCÍCIOS 
HIDRODINÂMICA – PARTE 1 
 
1. Um conduto de 100 mm de diâmetro tem uma descarga de 6L/s. Qual a velocidade média de 
escoamento? 
 
2. Em um edifício de 12 pavimentos, a vazão máxima provável, devida ao uso de diversos aparelhos, 
em uma coluna de distribuição de 60 mm de diâmetro, é de 7,5 L/s. Determine a velocidade de 
escoamento. 
 
3. Verificou-se que a velocidade econômica para uma extensa linha de recalque é 1,05 m/s. A vazão 
necessária a ser fornecida pela bomba é de 450 m³/h. Determinar o diâmetro da linha. 
 
4. Um tubo de 100 mm de diâmetro conduz água a uma velocidade de 0,9 m/s e passa a uma tubulação 
com diâmetro de 6”. Determine a vazão e a velocidade da água no tubo maior. Considere 6” = 150 
mm (valor comercial). 
 
5. Sabendo que a velocidade do trecho 1 é de 5 m/s e no trecho 2 é de 1,25 m/s, determine a vazão e o 
diâmetro do trecho 2, sabendo que o diâmetro no trecho 1 é igual a 0,1 m. 
 
6. Considere o esquema abaixo: 
 
 
Sabendo que a tubulação principal possui diâmetro de 125 mm, que a velocidade de escoamento no início 
desta tubulação (ponto A) é de 1,84 m/s e que a vazão das saídas intermediárias é cerca de 2,0∙10-3 m³/s, 
determine qual é a vazão no início da tubulação principal (ponto A) nos trechos de 1 a 4 e a vazão de saída 
(ponto B). 
 
7. No tubo da figura, determinar 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. (ρH2O = 1000 kg/m³, g = 10 m/s²). 
 
 
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8. 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, determinar as vazões em massa, volume, em peso e a velocidade 
média na seção (2). 
 
 
9. Um tubo admite água (ρ = 1000 kg/m³) num reservatório com uma vazão de 20 L/s. No mesmo 
reservatório é trazido óleo (ρ = 800 kg/m³) por outro tubo com uma vazão de 10 L/s. A mistura 
homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm². Determinar a 
massa específica da mistura no tubo de descarga e sua velocidade. 
 
 
10. Um propulsor a jato queima 1 kg/s de combustível quando o avião voa a velocidade de 200 m/s . 
Sendo dados: ρar = 1,2 kg/m³; ρm = 0,5 kg/m³ (seção 2); A1 = 0,3 m² e A2 = 0,2 m². Determinar a 
velocidade dos gases queimados na seção de saída. 
 
 
11. Água é descarregada de um tanque cúbico de 5 m de aresta por um tubo de 5 cm de diâmetro. A 
vazão no tubo é 10 L/s. determinar a velocidade de descida da superfície livre da água do tanque e, 
supondo desprezível a variação da vazão, determinar quanto tempo o nível da água levará para 
descer 20 cm. 
 
12. O tanque maior da figura abaixo permanece a nível constante. O escoamento na calha tem uma seção 
constante transversal quadrada e é bidimensional obedecendo a equação v = 3y². Sabendo que o 
tanque “B” tem 1 m³ e é totalmente preenchido em 5 segundos e o conduto circular tem 30 cm de 
diâmetro, pede-se: 
a) Qual a velocidade média na calha quadrada? 
b) Qual a vazão no conduto circular de 30 cm de diâmetro? 
c) Qual a velocidade na seção do conduto circular de 30 cm de diâmetro? 
d) Qual o tipo de escoamento no conduto circular de 30 cm de diâmetro? 
 
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13. O esquema a seguir corresponde à seção longitudinal de um canal de 25 cm de largura. Admitindo 
escoamento bidimensional e sendo o diagrama de velocidades dado por v = 30y – y² (y em cm; v em 
cm/s), bem como o fluido de massa específica igual a 90 kg/m³, determinar a velocidade média na 
seção e a vazão em massa na seção. 
 
 
RESPOSTAS: 
1. 0,764 m/s 
2. 2,65 m/s. 
3. 0,389 m. 
4. 7,069∙10-3 m³/s; 0,4 m/s. 
5. 0,2 m; 0,039 m³/s. 
6. QA = 0,0226 m³/s; Q1 = 0,0186 m³/s; Q2 = 0,0146 m³/s; Q3 = 0,0106 m³/s; Q4 = 0,0066 m³/s; QB = 
0,0026 m³/s. 
7. Q = 10-3 m³/s; Qm = 1 kg/s; QG = 10 N/s; v2 = 2 m/s. 
8. Qm = 0,024 kg/s; v2 = 26,67 m/s; Q1 = 0,02 m³/s; Q2 = 0,2667 m³/s; QG = 0,24 N/s. 
9. 933,33 kg/m³; 10 m/s. 
10. 730 m/s. 
11. 4 ∙ 10-4 m/s; 500 s. 
12. a) 1 m/s; b) 0,8 m³/s; c) 11,32 m/s; d) turbulento. 
13. vmédia = 0,667 m/s; Q = 8,33∙10
-3
 m³/s.