Fenômenos Lista1

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UNIFACEAR 
Curso: Engenharia de Produção 
Disciplina: Fenômenos de Transportes 
Professor: Alinne Mizukawa 
Data: 
 
 
 
 
 
 
Lista de exercícios 1- Conceitos Fundamentais 
 
1) Um reservatório graduado contém 500 ml de um líquido que pesa 6N. Determine a densidade 
desse líquido. 
Resposta: 1223,32 kg/m³ 
 
2) O peso de 3dm³ de uma substância é 23,5N. A viscosidade cinemática é 10⁻⁵m²/s. Se 
g=10m/s², qual será a viscosidade dinâmica no sistema internacional de medidas? 
Resposta: 7,83x10⁻³ N.s/m² 
 
3) O pistão da figura tem uma massa de 0,5kg. O cilindro de comprimento ilimitado é puxado 
para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10cm e do pistão é 9cm e entre 
os dois existe um óleo de v=10⁻⁴ m²/s e γ=8000 N/m³. Com que velocidade deve subir o 
cilindro para que o pistão permaneça em repouso? (Supor diagrama linear e g = 10m/s². 
 
Resposta: 22,1m/s 
 
4) Um bloco de 10kg que desliza num plano inclinado. Determine a velocidade terminal do bloco 
sabendo que a espessura do filme de óleo SAE30 é igual a 0,1mm e possui uma viscosidade 
de 0,38 N.s/m². Admita que a distribuição da velocidade no filme do óleo é linear e que a área 
do bloco em contato com o óleo é 0,2 m². 
 
Resposta: 0,117 m/s 
 
Bloco em contato 
com uma área A 
ϴ=20° 
 
5) Ar escoa ao longo de uma tubulação. Em uma seção (1), p1= 200000 Pa e T1=50°C. Em uma 
seção (2), p2=150000 Pa e T2=20°C. Determinar a variação percentual da massa específica de 
(1) para (2). 
Resposta: 17,3% 
 
6) Um volume de 10m³ de dióxido de carbono (k=1,28) a 27°C e 133,3 kPa é comprimido até se 
obter 2m³. Se a compressão for isotérmica, qual será a pressão final? Qual seria a pressão 
final se o processo fosse adiabático? 
Resposta: 666,5 kPa; 1,046Mpa 
 
Lista de exercícios 2- Hidrostática 
 
7) Na figura abaixo, se PB − P A= 97,4 kPa calcule H (em cm). A massa específica do mercúrio é 
igual a 13,6 g/cm³. Nota: γr é a densidade relativa do fluido. Resposta: 25cm 
 
 
 
 
8 ) Um manômetro de mercúrio (densidade relativa= 13,6) é usado para medir a diferença de 
pressão nos compartimentos A e B, como demostra a figura abaixo. Determine a diferença 
de pressão em Pascal. R: 30,6 KPa. 
 
 
 
 
 
9) No manômetro da figura, o fluido A é água e o fluido B, mercúrio. Qual é a pressão P1? Dados: 
γhg: 136000 N/m³; γágua= 10000N/m³. Resposta: 13,35 kPa 
 
 
 
 
10) Um objeto com massa de 10 kg e volume de 0,002m³ está totalmente imerso dentro de um 
reservatório de água. Determine qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce 
sobre o objeto. Resposta: 20N 
 
11) Qual deve ser o aumento na profundidade de um objeto submerso em água, para que a 
pressão sobre o mesmo aumente 1 atm? Resposta: 10,32m 
 
Lista de exercícios 3- Hidrodinâmica 
 
12) Uma torneira enche de água um tanque, cuja capacidade é de 6000L, em 1h e 40min. 
Determinar a vazão em volume, em massa e em peso em unidade do SI se massa específica 
da água é igual a 1000 kg/m³ e g=10m/s². Resposta: Q= 10-3 m³/s; Qm= 1kg/s; QG =10N/s 
 
 
13) Utilizando o vetor de velocidade 
a) Verifique se o escoamento é uni, bi ou tridimensional. R: Bidimensional 
b) Verifique se o escoamento é em regime permanente ou não permanente. R: Permanente 
c) Determinar a magnitude da velocidade em y=1 e z=2m. R: 10,82 m/s 
d) Suponha que o fluido possua viscosidade dinâmica de 0,41 N.s/m2 e massa específica 
relativa de 0,88. Determine se o escoamento é laminar ou turbulento dentro dos critérios de 
Reynolds quando o escoamento acontece em uma tubulação de ½ polegada de diâmetro 
interno, no ponto y=1 e z=2m. Considere a densidade da água 1000kg/m3. R: Re= 294,9 / 
regime laminar. 
 
14) Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento. O fluido 
apresenta viscosidade igual a 0,2 N.s/m², densidade relativa de 0,85 escoando em um tubo 
de 50 mm de diâmetro interno. A velocidade é de 3 m/s. Resposta: 637,5 / laminar 
 
15) Um gás escoa no trecho de tubulação da figura. Na seção 1, tem-se A1 = 30 cm2, ρ1 = 4 kg/m3 
e v1 = 30 m/s. Na seção 2, R2 = 2,5 cm, ρ2 = 12 kg/m3. Qual é a velocidade na seção 2? 
Resposta: 15,28 m/s 
 
16) Dois tubos descarregam em um reservatório, água (ρ = 1x103 kg/m3) e álcool (ρ = 7,9x102 
kg/m3), separadamente. A vazão da água é de 30L/s e a vazão do álcool é de 15L/s. A mistura 
homogênea sai por um tubo cuja seção tem uma área de 25cm2. Calcule a velocidade da 
mistura e a massa especifica na saída. Resposta: ρ = 930 kg/m3, V= 18 m/s 
 
17) Um tubo admite água (ρ=1000kg/m³) num reservatório com uma vazão de 20L/s. No mesmo 
reservatório é trazido óleo (ρ=800kg/m³) por outro tubo com vazão de 10L/s. A mistura 
homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30cm². 
Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e sua velocidade. Resposta: 
933kg/m³ e 10m/s.