QUÍMICA GERAL (3)

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LISTA DE EXERCÍCIOS – FLUIDOS 
Observação: Utilizar: a aceleração da gravidade g = 9,8 m/s2, pi = 3,1415 
1 – Calcule o aumento da pressão no fluido de uma seringa quando uma enfermeira aplica 
uma força de 42 N sobre o pistão cujo raio é igual a 1,1 cm. Resposta: 1,1x105 Pa 
2 – A janela de um escritório mede 3,4 x 2,1 m2. Em virtude da passagem de um vento forte, a 
pressão do lado de fora cai para 0,96 atm, mas dentro do escritório a pressão permanece igual 
1 atm. Calcule a força máxima que empurra a janela para. Resposta: 2,9x104 
3 – Um peixe mantém-se em certa profundidade na água pura, regulando a quantidade de ar 
contido nos ossos porosos ou nas bolsas de ar, de tal modo que sua densidade se mantenha 
igual a densidade da água. Suponha que a densidade inicial do peixe seja de 1,08 g/cm3, 
quando as bolsas não contém ar. Calcule a fração do volume do peixe que deve se expandir, 
quando ele enche as bolsas de ar para que fique igual à densidade da água. Resposta: 0,074 
4 – Uma caixa hermética, cuja tampa tem uma área de 77,4 cm2, é parcialmente esvaziada. A 
força necessária para abrir a caixa vale 480,4 N e a pressão atmosférica é igual a 1,02 atm. 
Calcule a pressão no interior da caixa. Resposta: 4,1 x 104 Pa 
5 – Calcule a diferença de pressão hidrostática do sangue entre a cabeça e os pés de uma 
pessoa com 1,83 m de altura. Suponha que a densidade do sangue seja igual a 1,06 x 103 
kg/m3. Resposta: 1,9 x104 Pa 
6 – Ache a pressão total em pascal em um ponto situado a uma profundidade de 150 m abaixo 
da superfície livre do oceano. A densidade da água do mar é igual a 1,03 g/cm3 e a pressão 
atmosférica ao nível do mar vale 1,01x105 Pa. Resposta: 1,6 x106 Pa 
7 – A saída do esgoto de uma casa construída numa ladeira está situada a 8,2 m abaixo do 
nível da rua. Suponha que o esgoto esteja 2,1 m abaixo do nível da rua, encontre a diferença 
de pressão mínima que deve ser criada por uma bomba para impulsionar os detritos com uma 
densidade de 900 kg/m3. Resposta: 5,4 x104 Pa 
8 – Uma piscina tem as seguintes dimensões: 24,4 m x 2,1 m x 2,4 m. 
a) Quando ela está cheia de água, qual será a força (considerando apenas a ação da água) 
exercida sobre o fundo da piscina e sobre as quatro paredes laterais? Resposta: 27 
x105 N 
b) Se você quiser saber se as paredes de concreto e o fundo da piscina não sofrerão 
desmoronamento, você deve levar em conta nos cálculos a pressão atmosférica sobre 
a piscina ou isto não é relevante? 
 
 
 
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9 – Numa prensa hidráulica, um pistão, cuja seção reta transversal tem área a, exerce uma 
pequena força f no líquido contido na prensa. Este líquido passa através de um tubo para outro 
recipiente que possui um pistão de área A, conforme a figura. 
a) Determine a força F que o pistão 
maior deve suportar. Resposta: 
((A/a)f) 
b) Se o pistão menor tiver um 
diâmetro de 4,0 cm e o diâmetro 
do pistão maior for igual a 56,0 cm 
que peso deve ser colocado sobre 
o pistão menor para que o pistão 
maior possa suportar uma massa 
de 2,0 toneladas. Resposta: 100 N 
c) Calcule a distância percorrida pelo 
pistão maior para que o pistão 
menor se eleve até uma altura de 
1,07 m. Resposta: 0,005 m 
 
 
 
10 – Uma lata de estanho tem um volume total de 1200 cm3 e massa igual a 130g. Quantos 
gramas de bala de chumbo ela poderia conter sem afundar na água? A densidade do chumbo 
vale 11,4 g/cm3 e a densidade da água vale 1 g/cm3. Resposta: 1070 g 
11 – Um objeto está suspenso numa balança de mola. A balança indica 30 N no ar, 20 N 
quando o objeto está imerso na água e 24 N quando o objeto está imerso num líquido com 
densidade desconhecida. Calcule a densidade do líquido desconhecido. Resposta: 600 kg/m3 
12 – Um bloco de madeira flutua, mantendo dois terços do seu volume embaixo d’água. 
Quando flutua em óleo, mantém 0,90 do seu volume submerso. Calcule a densidade da 
madeira e do óleo. ρágua= 1 g/cm3. Resposta: ρóleo=0,740 g/cm3 e ρmadeira=0,667 g/cm3. 
13 – Uma peça de ferro fundido, contendo várias cavidades, pesa 6000 N no ar e 4000 N na 
água. Calcule o volume total das cavidades desta peça. A densidade do ferro vale 7,87 g/cm3. 
Resposta: 0,126 m3 
14 – A mangueira de um jardim possui diâmetro de 2 cm e está ligada a irrigador que consiste 
de um recipiente munido de 14 orifícios, cada um dos quais com diâmetro de 0,14 cm. A 
velocidade da água na mangueira vale 0,85 m/s. Calcule a velocidade da água ao sair dos 
orifícios. Resposta: 0,124 m/s 
15 – Através da tubulação com área transversal de 4,0 cm2 corre água com velocidade de 5,0 
m/s. A água gradualmente abaixa 10 m enquanto a área da tubulação passa por 8,0 cm2. 
a) Qual a velocidade do fluxo no nível mais baixo? Resposta: 2,5 m/s 
b) Se a pressão no nível superior é de 1,50 x 105 Pa, qual a pressão no nível mais baixo? 
Resposta: 2,6 x 105 Pa 
 
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c) 16 – A área de entrada do tubo inferior do reservatório indicado a seguir é igual a 0,75 
m2. A água entra nesse tubo com velocidade de 0,40 m/s. No gerador, instalado a uma 
profundidade de 183 m abaixo do nível de entrada deste tubo, a área da seção reta é 
igual a 0,032 m2 e escoa a 9,4 m/s nesta saída. Calcule a diferença de pressão em N/m2 
entre a entrada e a saída. Resposta: 1,8 x 106 Pa 
 
 
17 – Calcule o trabalho realizado pela pressão para forçar 1,4 m3 de água através de um cano 
de 13 mm de diâmetro interno, sabendo que a diferença de pressão entre as extremidades do 
cano é igual a 1,0 atm. Resposta: 1,42 x 105 J 
18 – Um tanque de área muito grande está cheio de água até uma altura D = 30,5 cm. O 
orifício de seção reta A = 6,45 cm2, situado no fundo do tanque, permite drenar a água do 
interior. 
a) Qual a vazão na saída do orifício em cm3/s? Resposta: 1,5 x 10-3 m3/s 
b) A que distância abaixo do fundo do tanque a área da seção reta do jato se torna igual à 
metade da área do orifício? Resposta: 0,79 m 
19 – Um tanque contém água até uma altura H. É feito um pequeno orifício na sua parede à 
profundidade h da superfície da água, conforme a figura. 
a) Mostre que a distância x da base da parede até onde o jato atinge o solo é dada por: 
)(2 hHhx −= 
b) Calcule a profundidade do buraco para que o jato emergente atinja o solo a uma 
distância máxima da base do tanque. Resposta: h=H/2