Preparatório para prova

As superfícies int ernas de um grande edifício são ma ntida s a 20 o C enquanto a temperatur a na superfície externa é - 20 o . As pared es medem 25 cm de espessura e foram construídas com tijolos de um material com condutividade térmica igual a 0,10 kca l/s m o c. Calcule a perda de calor para cada metro quadrado de superfície por hora. Sejam as dimensões do edifício 5 0m (altura) 22m (largur a) e 18m (largur a). Desprezar t eto e piso. k=0,15 k cal/s m o c A= 2x50x22 + 2x50x18 = A= 4000 m 2 l=25 cm 0=K.A.delta T(T1-T2)/l T1 = 20 o c 0=0.15kcal/ smc.4000m(20-20)/0,25m T2 = 20 o c 0=2400 kcal/ s m o c Considere um tubo de 32mm de diametro, por onde escoa a água, com velocidade igual a 4m/s. Qual a vaz ão da água em L/s. Q=v ou Q=v .A A=\u03c0(0,032m) 2 /4 = 0,0008m 2 d=32mm = 0,032m Q=4m/5.0,0008m 2 v =4m/s Q=0,0032 m 3 /1 . 1000/1m 3 = 3,2 L/s. Considere uma colun a de água de 15metros de altur a sabendo que a aceler ação da gr avidade local é 9,8m/s 2 , a densid ade da água é de 10 3 Kg /m 3 e a pressão atmo sférica 10 5 N/m 2 , estime a pressão ex ercida pela coluna. P=l.g.h+Patm h=15m P=l.g.h+Patm g=9,8 m/s 2 P=10 3 kg/m 3 .9,8m/s 2 .15m+10 5 m 2 l=10 3 kg/m 3 P=2,47x10 5 N/m 2 Considere um fluido que p assa por uma tubulação de seções tr ansver sais A1 (60cm 2 ) e A2 (15cm 2 ). Sabendo que em A1 a velocidade do fluído é 4m/s, podemos afirmar que a velocidade do mesmo em A2 é: Principio da Continuidade A1=60cm 2 =6.10 -3 m 2 A1. v1 = A2. v2 A2=15cm 2 =1,5.10 -3 m 2 6.10 -3 m 2 . 4m/s = 1,5.10 -3 m 2 .v2 v1=4m/s V2=16m/s v2=? Considere um a torneira que despeja um fluido co m uma vazão de 90L/min. Calcule a vazão da torneir a em m 3 /s. Q=90l/min.1m 3 /1000l.1min/60s = 0,0015m 3 /s Considere um elevador hidr áulico com dois embolus de áreas iguais a 100cm 2 e 10 6 cm 2 . Se sobre o embolo maior for colocado um ve ículo de 9000N de peso.esteme a força necessária que deverá ser aplicada ao embolo menor par a mant e-los em equilíbrio? F1/A1=F2/ A2 9000N/10 6 cm 2 = F?100cm 2 = 9N De posse de um objeto de massa 2 00g e volume 40cm 3 , um estudante estimou a densidade do objeto. Qual o v a lor encontr a do. D=m/v = 200g/40cm 3 = 5g/cm 3 Durant e um experimento um estudante aplica uma forç a de i nten sidade 20N a uma superfície de área 2m 2 . Podemos afirmar que a pr essã o ex ercida sobr e a superfície vale: F=20N P=F/ A A= 2m 2 P=20N/2m 2 = 10N/m 2 Durant e um exper imento um sobre unidades de pressão um estudan te necessitav a converter 2,5 atm par a mmHg. Qual foi a respo sta encontr ada. 1 atm = 760 mmHg 2,5 atm = x X=1,900 mmHg Um rec ipiente cont ém um líquido homogêneo de densidade 0,80/cm 3 adotando gr avidade g=10m/ s 2 podemos afirmar que a pressão r elativa a 0,60 m de pro fundidade vale em N/m 2 d=0,8g/cm 3 = 8000Kg/m 3 P=l.g.h g=10m/s 2 P=800kg/m 3 .10m/s 2 .0,6m h=0,6 m P=4800N/m 2 P=? Uma sala apresent a dimensões iguais a 10m (largur a) 5m (largura) e 3m ( altur a). As paredes da sala são de tijolos comum com e spessura de 20 cm cuja condutividade térmica é igual a 0,42kc al/hm o c. A temper atura da sala deve ser mantida 22 o c. A temper atura externa é de 42 o c. As perdas de calor pelo tet o e pelo piso devem ser desprezados. Determine o flux o de calor trocado pelas paredes da sala. k=0,42Kcal/hm o c Q=K.A.(T1-T2)/l l=0,20m Q=0,42kca l/hm o c.90m 2 .(42-22) o c/0,20m T1=42 o c Q=3,780kc al/hm 2 T2=22 o c Q= 378Ncal/hm 2 A=2.10.3+2.5.3=90m 2 Prova A Questão (código 59175) Em um experimen to envolvendo o conceito de pressão, um grupo de estudantes trabalhava com uma margem de 3atm. Po demos afirmar que a mesma margem de pressão, em unidades de mmHg, é igual a: 1 atm = 760 mmHg 3 atm = x X=2280 mmHg Questão (código 59222) Considere uma co luna de água de 15 metros de altur a. Sabendo que a aceleração da gravidade local é de 9,8m/s 2 , a densidade da água é de 10 3 kg/m 3 estime a pressão atmosféric a 10 5 N/m 2 , estime a pr essão exer cida pela coluna. P=l.g.h+Patm h=15m P=l.g.h+Patm g=9,8 m/s 2 P=10 3 kg/m 3 .9,8m/s 2 .15m+10 5 m 2 l=10 3 kg/m 3 P=2,47x10 5 N/m 2 Questão (código 59243) Um corpo de mass a 800g ocupa um volume de 200cm 3 . Podemos afirmar que a densidade desse corpo, e m g/cm 3 , é igual a: D(x) 4 d=m/V = 800/200 = 4g/cm 3 Questão (código 59311) Consider e a situação onde um peixe nada a uma profundidade de 15metros em água salgada, que possui densidade de 1,03x10 3 kg/m 3 . Sabendo-se que a pressão atmosféric a vale 1,01x10 5 Pa e que g=10m/s 2 , podemos afirmar que a pressão suport ada pelo peixe v ale: D(x) 2,55x10 5 Pa P=l.g.h+Patm P=1,03 3 kg/m 3 .10m/s 2 .15m+1,01x10 5 Pa P=2,55x10 5 Pa Questão (código 59361) Uma torneira despeja um liquido à razão de 90 litros por minuto. Podemos afirmar que a v a zão da t orneira em m 3 /s é igual a : A(x) 1,5x10 -3 Q=V /t Q=90lts/60s = 1,5lts/s 1m 3 \u2013 1000lt X \u2013 1,5 lt/s X=1,5x10 -3 m 3 /s Questão (código 59665) Atrav és de uma tubulação de área 25cm 2 escoa um fluido com velocidade 3cm/s. podemos afirm ar que a vazão do fluido , em cm 3 /s, v ale: D(x) 75 o=A. V o= 25cm 2 .3cm/s o=75cm 3 /s Questão (código 78696) Um edifício foi construído com tijolos cuja espessura é de 22cm e condutividade térmica igual a 0,54kcal.h.m o c. A á rea ext erna total do edifício é de 720m 2 . A temper atura das paredes internas dev e ser mantida a 25 o c, enquanto que a temperatur a externa pode cheg ar a 42 o c. Determine o consumo mensal com ar condicionado, consider ando-se que o equipamento fica ligado 9 horas por dia, durante 22dias por mês. Considere uma tarifa de R $0,42 por kWh. L= 22cm Q= K.A deltaT /L = 0,54kcal/hm o c . 720m 2 . (42 o c - 22 o c) / 0,22m K= 0,54kca l/hm o c Q= 35345,45kc al/h x 198h A= 720m 2 Q= 6.998.399,1kcal T 1 =22 o c 1 kWh \u2013 860kcal T 2 =42 o c X \u2013 6998399,1kcal 198x0,42 kWh X= 8.137,67 1Wh \u2013 3600 j 8.137,67 x 0,42 = R$3.417,82 1kWh \u2013 860kca l 1cal \u2013 4.1868 J Questão (códig o 101049) Calcular o peso especifico de um cano metálico de 6kg e o volume tubular de 0,0004 metros cúbicos. d=m/V = 6kg/0,0004m 3 = 15000kg /m 3 Questão (códig o 101072) Uma bomba transfer e óleo diesel em um reserva tório à razão de 20m 3 /h. Qual é o volume do reservató rio sabendo-se que ele está completamente cheio após 3 horas de fun cionamento de bomba? o=20m 3 /h.3h o=60m 3 Questão (código 101070) Um condutor de 2 0cm 2 de área se secção reta despeja gasolina num reservat ório. A velocidade de saída da águ a é de 60m 3 /s.Qual a vaz ão do fluido esco ado? Q=v .A Q=20cm 2 .60cm/s Q=1200cm 3 /s Diferen ça de tempera tura delta T = 0.L / K.A Condutividade térmic a k= 0.L / A.delta T Fluxo de Calo r 0=deltaQ / delt at ou k.A.deltaT / delta t ou k.A.deltaT / L V elocidade de escoamento V 1 = ou V 1 P 2 -P 1 =l Hg .g.h \u2013 l.g.h T emperatur a T 1 / L 1 = T / deltaL ou V= Ri = deltaT = L.0 / k.A V a z ão Q= V / t ou Q=v .A Área \u03a0.d 2 / 4 Principio da Continuidade A 1 .v 1 = A 2 .v 2 Densidade d= m / V

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PUC-MINAS

Hidráulica I

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