lista de fenomeno 2

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FENÔMENOS DE TRANSPORTE PROF. JOMAR BATISTA AMARAL 
EXEMPLOS GERAIS – 02 
 
Informações importantes sobre esta lista: 
1.Informações como densidades, gravidade, pressão atmosférica e etc. informadas em uma questão 
podem/devem ser usadas em outras questões. 
2.Exercícios extraídos de diversos livros. 
3.Estes exercícios são meros exemplos ilustrativos, recomenda-se ao aluno resolver outros exercícios 
do livro de sua preferência, nos mais diversos níveis de dificuldade. 
4. Estes exercícios não são passíveis de provas avaliativas. 
 
17. Uma mangueira de jardim conectada a um bocal é usada para encher um balde de 10 litros. O diâmetro interno da 
mangueira é de 2 cm, e ela se reduz a 0,8 cm na saída do bocal. Se são necessários 50 s para encher o balde com água, 
determine (a) as vazões em volume e massa de água através da mangueira e (b) a velocidade média da água na saída do 
bocal. 
 
 
 
 
 
18. Um tubo admite água num reservatório com uma vazão de 25 L/s. No mesmo reservatório é trazido óleo por outro 
lado 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 especifica da mistura no tubo de descarga e sua velocidade. 
 
 
 
 
19. A água escoa de uma mangueira ligada a uma tubulação de água à pressão manométrica de 400 kPa. Uma criança 
coloca o polegar para cobrir a maior parte da saída da mangueira, fazendo com que surja um fino jato de água à alta 
velocidade. Se a mangueira for mantida para cima, qual é a altura máxima que pode ser atingida pelo jato? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
20. Um grande tanque aberto para a atmosfera é preenchido com água até uma altura de 5 m da saída da torneira. Uma 
torneira próxima à parte inferior do tanque é aberta e a água escoa para fora da torneira de maneira suave. Determine 
a velocidade da água na saída. 
 
 
21. Em uma usina hidrelétrica, 100 m3/s de água escoam de uma elevação de 120 m até uma turbina, onde energia 
elétrica é produzida. A perda de carga irreversível total no sistema de tubulação do ponto 1 até o ponto 2 é determinada 
como 35 m. Se a eficiência geral da turbina/gerador for de 80%, estime a saída de potência elétrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22. A água é bombeada de um reservatório mais baixo até um reservatório mais alto por uma bomba que fornece 20 
kW de potência mecânica útil para a água. A superfície livre do reservatório superior está 45 m acima da superfície do 
reservatório mais baixo. Se a vazão da água é medida como 0,03 m3/s, determine a perda de carga irreversível do sistema 
e a potência mecânica perdida durante esse processo. 
 
 
23. A figura fornece os dados para uma bomba que opera em regime permanente retirando água de uma represa e 
entregando-a a uma pressão de 3 bar para um tanque de armazenamento situado acima da represa. A vazão mássica 
de água é de 1,5 kg/s. A temperatura da água permanece aproximadamente constante, não há variações significativas 
na energia cinética entre a entrada e a saída, e a transferência de calor entre a bomba e sua vizinhança é desprezível. 
Determine a potência necessária para a bomba em kW. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24. O sistema de abastecimento de água de uma rua, que possui 10 casas. A vazão do tubo principal é de 0,01 m3/s. 
Supondo que cada casa possui uma caixa d'água de 1500 litros de capacidade e que estão todas inicialmente vazias, em 
quantos minutos todas as caixas-d'água estarão cheias? Suponha que durante o período de abastecimento nenhuma 
caixa estará fornecendo água para as suas respectivas casas. 
a) 15 min. b) 20 min. c) 25 min. d) 30 min. e) 35 min. 
 
25. Considere um óleo em escoamento permanente e laminar, totalmente desenvolvido, num duto de seção circular 
constante com diâmetro interno D = 0,10 m. O perfil real de velocidade de escoamento é parabólico, dado pela equação: 
�(�) = ���� �1 − �
�
�
�
�
�, sendo vmax = 0,2 m/s. Determine a velocidade média e a vazão desse escoamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26. A figura mostra um esquema de um escoamento permanente de água em um duto de pequeno diâmetro. Determine 
a velocidade de escoamento da água. 
 
 
 
27. Um tanque cilíndrico com 4 m de altura e 3 m de diâmetro cuja parte superior está aberta para a atmosfera 
inicialmente está cheio de água. Agora a tampa da descarga próxima à parte inferior do tanque é retirada e sai um jato 
de água cujo diâmetro é de 1,5 cm. A velocidade média do jato é dada por: � = �2�ℎ, onde h é a altura da água no 
tanque medida a partir do centro do orifício (uma variável). Determine o tempo necessário para que o nível de água no 
tanque caia para 2 m a partir da sua parte inferior. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
28. Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma 
tubulação com diâmetro de 4cm escoa água com uma velocidade de 0,05m/s. Use a viscosidade dinâmica da água sendo 
10-3 N•s/m2.