2018 01 FENOMENOS DE TRANSPORTE LISTA DE EXERCICIOS 01

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FACULDADE EVANGÉLICA DE GOIANÉSIA 
Av. Brasil, 1000 – Esquina com a Rua Santos Dumont – Covoá 
Goianésia – GO – CEP 76.380-000 
Tel./Fax: (62) 3389-7350 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
PRIMEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS 
 
Alunos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Matrícula: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Data de entrega: 02/04/2018 Período: 4° 
Professor: Cleber Thomazi Nota: 
 
Orientações gerais: 
 
 Todas as questões, independentemente do seu nível de dificuldade, possuem o mesmo valor para 
efeito de avaliação. 
 Algumas questões podem não conter todas as informações necessárias para a sua resolução. Nestes 
casos, consulte as tabelas, gráficos e demais dados contidos nos livros da bibliografia do curso. 
 As resoluções devem ser escritas de próprio punho (não serão aceitas versões editadas em 
computador, exceto quando expressamente solicitado). 
 Utilize esta página como capa. 
 As resoluções devem ser apresentadas em folha com formato A4. 
 Não encaderne a lista. Coloque um clipe no canto superior esquerdo. 
 
 
 
 
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FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
1) 
A informação em uma lata de refrigerante indica que ele contém 355 ml. A massa de uma lata cheia 
de refrigerante é 0,369 kg, enquanto uma lata vazia pesa 0,153 N. Determine o peso específico, a 
massa específica e a densidade do refrigerante. Compare os valores calculados com os da água a 
20° C. Expresse seus resultados no SI. 
2) 
Considere a seguinte afirmação: o ar seco é mais denso que o ar úmido (à mesma temperatura e 
pressão). Com base no peso molecular, explique a afirmação acima. 
3) 
A viscosidade cinemática do oxigênio a 20 °C e 150 kPa (abs) é 0,104 stokes. Determine a viscosidade 
dinâmica do oxigênio nesta temperatura e pressão. 
4) 
Calcule o número de Reynolds para os escoamentos de água e de ar num tubo com 4 mm de diâmetro. 
Admita que, nos dois casos, a temperatura é uniforme e igual a 30 °C e que as velocidades médias 
dos escoamentos sejam iguais a 3 m/s. Admita que a pressão seja sempre igual a atmosférica padrão. 
5) 
A viscosidade de um fluido é uma propriedade importante para determinar o modo de escoamento 
dos fluidos. O valor da viscosidade dinâmica varia de fluido para fluido e também é função da 
temperatura no escoamento. Vários experimentos com escoamentos de líquidos em tubos capilares 
horizontais mostram que a velocidade média do escoamento pode ser calculada com a equação 
/V K 
 se a diferença de pressão entre a seção de alimentação e descarga do tubo utilizado no 
ensaio for mantida constante. Nesta equação,  é a viscosidade dinâmica do fluido e K é uma 
constante definida pela geometria do tubo e pela diferença da pressão utilizada no ensaio. Considere 
um líquido cuja viscosidade pode ser avaliada pela equação de Andrade. Sabendo que 
5 22,4 10 Ns/mD  
 e 
2222 KB 
, determine o aumento da velocidade média do escoamento deste 
fluido quando a temperatura média do líquido varia de 4 para 38 °C. Admita que todos os outros 
fatores do experimento permaneçam constantes. 
6) 
Inicialmente, um tanque cúbico, rígido e selado está totalmente repleto com água líquida a 4 °C. A 
água é então aquecida até que sua temperatura se torne igual a 38 °C. Determine a pressão na água 
no estado final deste processo. Admita que o módulo volumétrico da água é constante e igual a 
2069 MPa. 
7) 
Muitas vezes é razoável admitir que um escoamento é incompressível se a variação da massa 
específica do fluido ao longo do escoamento for menor do que 2 %. Admita que o ar escoa 
isotermicamente num tubo. As pressões relativas nas seções de alimentação e descarga do tubo são, 
respectivamente, iguais 62,1 kPa e 59,3 kPa. Este escoamento pode ser considerável incompressível? 
Justifique sua resposta. Admita que a pressão atmosférica seja padrão. 
 
 
 
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FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
8) 
Um jato d’água, com diâmetro igual a 12 mm, é disparado verticalmente na atmosfera. Observe que, 
devido aos efeitos da tensão superficial, a pressão interna do jato é um pouco maior do que a pressão 
atmosférica. Determine a diferença de pressão detectada no jato que está sendo analisado. 
9) 
Um tubo de vidro, aberto e com 3 mm de diâmetro interno é inserido num banho de mercúrio a 
20 °C. Qual será a depressão do mercúrio no tubo? 
10) 
Calcule a velocidade do som, em m/s, para (a) água, (b) mercúrio e (c) água do mar, à pressão 
atmosférica padrão. 
11) 
A temperatura da água na seção de alimentação de um bocal é igual a 90 °C e a pressão do fluido 
diminui ao longo do escoamento no bocal. Estime o valor da pressão absoluta onde se detecta o início 
de cavitação neste escoamento. 
12) 
Se a água ocupa 1 m3 a 1 atm de pressão, estime a pressão requerida para reduzir o seu volume em 
5 %. 
13) 
Uma chapa fina de dimensões 20 cm x 20 cm é puxada horizontalmente com velocidade de 1 m/s 
sobre uma camada de óleo de 3,6 mm de espessura entre duas chapas planas, uma estacionária e a 
outra movendo-se com velocidade constante de 0,3 m/s, como mostrado na figura abaixo. A 
viscosidade dinâmica do óleo é 0,027 Pa·s. Considerando que a velocidade da camada de óleo varie 
linearmente, (a) trace o perfil da velocidade e determine o ponto em que a velocidade do óleo seja 
nula e (b) determine a força que precisa ser aplicada sobre a chapa para manter o movimento. 
 
 
 
14) 
Óleo SAE 50 a 20 °C preenche o espaço anular concêntrico entre um cilindro interno, 
5 cmir 
, e 
um cilindro externo, 
6 cmor 
. O comprimento dos cilindros é 120 cm. Se o cilindro externo está 
fixo e o cilindro interno gira a 900 rpm, use a aproximação de perfil linear para estimar a potência, 
em watts, requerida para manter a rotação. Desconsidere qualquer variação de temperatura do óleo.