LISTA DE EXERCICIOS # 1 Fenomenos de Transporte CCE0187

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LISTA DE EXERCÍCIOS # 1 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE CCE0187 
 
Parte 1: Conceitos Básicos 
1. Represente os números abaixo em notação de engenharia: 
a. 0,786 
b. 13465,45 
c. 0,00456 
d. 34,45 
2. Um metro cúbico (1,00 𝑚3) de alumínio tem uma massa de 2,70 x 103kg, e 1,00 𝑚3 de ferro tem uma 
massa de 7,86 x 103 kg. Encontre o raio de uma esfera sólida de alumínio que equilibrará uma esfera 
sólida de ferro com raio de 2,00 cm em uma balança de braços iguais 
3. Um físico V apresentou uma teoria reformulando alguns conceitos nas leis de Mecânica Newtoniana. 
Um jornal, pretendendo reproduzir essa teoria, apresentou como expressão da intensidade da força 
gravitacional (F) entre duas partículas de massas m1 e m2, separadas por uma distância r, a 
relação: 
 
onde V é a intensidade da velocidade relativa e a é a intensidade da aceleração relativa entre os 
corpos. Verifique se essa expressão está dimensionalmente correta. 
4. Um estudante de física resolvendo certo problema chegou à expressão final: F = 2(m1 + m2) 
vt2 onde F representa uma força, m1 e m2 representam massas, v é uma velocidade linear, t é 
tempo. Outro estudante resolvendo o mesmo problema chegou à expressão: F = 2(m1 + m2) vt. 
Mesmo sem conhecer os detalhes do problema, explique qual delas é certamente errada. 
5. Para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criou sua própria escala linear de 
temperaturas. Nessa nova escala, os valores de O (zero) e 10 (dez) correspondem, respectivamente, 
a 37°C e 40°C. Qual a temperatura de mesmo valor numérico em ambas as escalas. 
6. Determinar a maior e a menor pressão que um tijolo de massa 4kg cujas arestas são 10cm, 20cm, 
5cm. Indicar suas respostas em Pa e em atm. 
 
Parte 2: Propriedades dos Fluidos 
7. Determine o peso de um reservatório de óleo que possui uma massa de 825 kg. 
8. Se o reservatório do exemplo anterior tem um volume de 0,917 m3, determine a massa específica, 
peso específico e densidade do óleo. 
9. Se 6,0m3 de óleo pesam 47,0 kN determine o peso específico, massa específica e a densidade do 
fluido. 
10. Um fluido tem uma viscosidade dinâmica de 5x10−3 Ns/𝑚2 e uma massa específica de 0,85 kg/d𝑚3. 
Determinar a sua viscosidade cinemática. 
11. A água de um lago localizada numa região montanhosa apresenta temperatura média igual a 10°C e 
profundidade máxima do lago de 40m. Se a pressão barométrica local é igual a 598 mmHg, determine 
a pressão absoluta na região de mais profundidade do lago. Considere a densidade do mercúrio igual 
a 13,54. 
12. Expresse a pressão relativa de 155kPa como uma pressão absoluta. A pressão atmosférica local é de 
98,0 kPa. 
13. Expresse uma pressão absoluta de 225,0 kPa como uma pressão manométrica. A pressão atmosférica 
local é de101,0 kPa. 
14. Um vacuômetro indica uma pressão de 70 kPa. Determinar a pressão absoluta considerando que a 
pressão atmosférica local é igual a 100 kPa. 
15. Um reservatório contendo glicerina, temos: massa = 1200 kg e volume = 0,952 m³. Determine: peso 
da glicerina, massa específica da glicerina, peso específico da glicerina e a densidade da glicerina. 
16. Duas grandes superfícies 
planas mantém uma 
distância H. O espaço entre 
elas está preenchido com um 
fluido. Se o fluido 
for considerado não-viscoso 
(ideal) qual será a tensão 
de cisalhamento na parede 
da placa superior? Se o perfil 
de velocidade for uniforme (1) 
qual será a magnitude da tensão de cisalhamento na parede inferior comparada coma tensão de 
cisalhamento no centro das placas? Se o perfil de velocidade for uma reta inclinada (2), onde a tensão 
de cisalhamento será maior? Se o perfil de velocidade for parabólico (3), onde a tensão de 
cisalhamento será menor? 
17. Uma placa infinita move-se sobre uma 
segunda placa, havendo entre elas uma 
camada de líquido, como mostrado na figura. 
Para uma pequena largura da camada d, 
supomos uma distribuição linear de velocidade 
no líquido. A viscosidade do líquido é de 0,65 
centipoise. A densidade relativa é igual a 
0,88 Determinar:(a) A viscosidade absoluta em 
Pa s e em (kg/ms), (b) A viscosidade 
cinemática do líquido, (c) A tensão de 
cisalhamento na placa superior (Pa), (d) A tensão de cisalhamento na placa inferior em (Pa), (e) 
Indique o sentido de cada tensão de cisalhamento calculado em c e d. 
18. Qual a relação entre a massa específica e a densidade relativa? 
19. O que é viscosidade? 
20. Qual a definição de viscosidade cinemática e dinâmica? 
21. O que são fluidos não-newtonianos? Quais os tipos? Dê exemplos. 
22. Qual o comportamento da viscosidade dos fluidos com o aumento da temperatura? Explique a razão 
desse comportamento. 
23. O que são viscosímetros? Quais os tipos e princípio de funcionamento? 
24. O que é o módulo de elasticidade volumétrico? 
25. O que é a pressão de vapor? 
26. O que é a tensão superficial? 
27. O que é capilaridade? 
 
 
Parte 3: Hidrostática 
28. O tubo aberto em forma de U da figura contém dois líquidos não 
miscíveis, A e B, em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, 
medidas em relação à linha de separação dos dois líquidos, valem 50 
cm e 80 cm, respectivamente. a) Sabendo que a massa específica de 
A é 2,0 x 103 kg/m3 , determine a massa específica do líquido B. b) 
Considerando g = 10 m/s 2 e a pressão atmosférica igual a 1,0 x 105N/m2 , determine a pressão no 
interior do tubo na altura da linha de separação dos dois líquidos. 
29. Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás 
contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de 
U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um 
desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura. Considere a pressão 
atmosférica dada por 105 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do 
tubo 2 cm2. Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm3 e 
g = 10 m/s2, calcule a pressão do gás, em pascal. 
 
30. Um esquema simplificado de uma prensa hidráulica está mostrado 
na figura a seguir. Pode-se fazer uso de uma alavanca para 
transmitir uma força aplicada à sua extremidade, amplificando seu 
efeito várias vezes. Supondo que se aplique uma força de 10N á 
extremidade A da alavanca e sabendo que a razão entre a área do 
êmbolo maior pela área do êmbolo menor é de 5, qual o módulo da 
força F que o êmbolo maior aplicará sobre a carga. 
 
 
 
31. A figura mostra três tubos cilíndricos interligados entre si e 
contendo um líquido em equilíbrio fluidoestático. Cada tubo possui 
um êmbolo, sendo a área da secção reta do tubo 1 a metade da 
área da secção reta do tubo 2 e da do tubo 3; os êmbolos se 
encontram todos no mesmo nível (conforme a figura a seguir). O 
líquido faz uma força de 200N no êmbolo 1. Quais as forças que 
os êmbolos 2 e 3, respectivamente. 
 
32. O tubo aberto em forma de U da figura contém dois líquidos não-
miscíveis, A e B, em equilíbrio. As alturas das colunas de A e B, 
medidas em relação à linha de separação dos dois líquidos, valem 
50 cm e 80 cm, respectivamente. a) Sabendo que a massa 
específica de A é 2,0·103 kg/m3, determine a massa específica do 
líquido B. b) Considerando g = 10 m/s2 e a pressão atmosférica 
igual a 1,0·105 N/m2, determine a pressão no interior do tubo na 
altura da linha de separação dos dois líquidos. 
 
 
 
 
33. O tubo em U contém mercúrio (dHg=13,6 g/cm3 ), água (dágua=1 g/cm3 ) 
e óleo (dóleo=0,8 g/cm3 ). Determine a altura da coluna de mercúrio, 
sabendo que a de óleo é 8 cm e a de água é 7,2 cm. 
 
34. Uma pedra pesa 1.65 Kgf no ar e 1.03 Kgf quando completamente 
mergulhada na água. Calcular: a) o volume da pedra;b) sua densidade; 
35. Um cilindro de 0.60m de diâmetro, com 1.22m de altura e pesando 34 Kgf, flutua em água com o eixo 
vertical preso pelo fundo a uma âncora de 2 400 Kgf/m3.Determinar o peso total da âncora, para 
manter o fundo do cilindro a 0.90m de profundidade. 
36. Uma pessoa lhe garantiu ter visto uma esfera de ferro flutuando livremente na água. Lembrando-se 
que a densidade do ferro é maior do que a da água, você acha que isto é possível? Explique. 5. 
Explique o que determina se um corpo sólido vai flutuar ou afundar num líquido. 6. Você já deve Ter 
ouvido falar que, no mar Morto, na Palestina, uma pessoa pode flutuar facilmente, com parte de seu 
corpo fora da água. Qual é a propriedade desta água que torna isto possível 
37. Uma embarcação navega do mar (densidade relativa da água de 1,03 ) para a água doce e nesta 
navegação afunda ligeiramente. Se uma carga correspondente a 6,00 x 106 kg for removida da 
embarcação, o casco emerge ligeiramente e a posição original é restabelecida. Determinar a massa 
da embarcação antes de ser descarregada. Qual a densidade relativa da água doce? 
38. O que é a força de empuxo? Quais os componentes que a afetam?