Lista 01 Mec Flu

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Campus:
	Campinas
	Curso:
	Eng. Mecânica
	Disciplina:
	Mecânica dos Fluidos
	Professor:
	Eduardo Balster
1ªLista 02/08/2018
A massa específica de um combustível leve é 805 kg/m3. Determine a densidade relativa e o peso específico deste combustível. Resp: ρrel = 0,805; γ = 8869N/m³
Um reservatório graduado contém 500 ml de um líquido que pesa 6 N. Determine o peso específico, a massa específica e a densidade relativa deste líquido. Resp: γ = 12000N/m³; ρ = 1224 kg/m³; ρrel = 1,224
A massa específica do oxigênio contido num tanque é 2,0 kg/m3 quando a temperatura no gás é igual a 25 ºC. Sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 97 kPa, determine a pressão relativa do gás. Resp: Prel = 57,8 kPa
Um tanque fechado apresenta volume de 0,057 m3 e contém 0,136 kg de gás. Um manômetro indica que a pressão no tanque é 82,7 kPa quando a temperatura no gás é igual a 27 ºC. Este tanque contém oxigênio ou hélio? Resp:Oxigênio
Uma câmara de pneu, com volume interno igual a 0,09 m3, contém ar a 26 psi (relativa) e 21 ºC. Determine a massa específica e o peso do ar contido na câmara. Resp: ρ = 3,327 kg/m³; Peso = 2,937 N
Um tanque de ar comprimido contém 6 kg de ar a 80 ºC. A pressão relativa no tanque é igual a 300 kPa. Determine o volume do tanque. Resp: Vol = 1,514 m³
A câmara de um dirigível de grande porte apresenta volume igual a 900000 m³ e contém hélio a 101 kPa e 15 ºC. Determine a massa específica e o peso total do hélio. Resp: ρ = 0,169 kg/m³; Peso = 1492kN
Estime qual é a massa de mercúrio necessária para encher uma pia de banheiro. Resp: A massa dependerá da pia que você escolher. Contudo, considere que há duas razões para você não tentar encher de mercúrio a pia escolhida: i) Há grande risco de queda da pia; ii) O mercúrio é altamente tóxico. Procure na internet: O desastre de Minamata.
A temperatura e a pressão do ar contido num laboratório são iguais a 27 ºC e 14.3 psia. Determine nestas condições a massa específica do ar. Resp: ρ = 1,146 kg/m³ 
Inicialmente um tanque rígido contém ar a 0.62 MPa (abs) e 15.6 ºC. O ar é aquecido até que a temperatura se torne igual a 43.3 ºC. Qual é o aumento de pressão observado neste processo? Resp: ΔP = 60 kPa
A viscosidade cinemática e a densidade relativa de um líquido são, respectivamente, iguais a 3,5x10-4 m²/s e 0,79. Qual é o valor da viscosidade dinâmica deste líquido no SI? Resp: µ = 0,2765 N.s/m² = 0,2765 kg/(m.s)
O espaço entre duas placas paralelas está preenchido com um óleo que apresenta viscosidade igual a 4,56x10-2 N.s/m². A placa inferior é imóvel e a superior está submetida a uma força F (veja a figura dada em sala). Se a distância entre as duas placas é 2,5 mm, qual deve ser o valor da força F para que a velocidade da placa superior seja igual a 0,9 m/s. Admita que a área efetiva da placa superior é igual a 0,13 m². Resp: F = 2,13N
A viscosidade dinâmica de líquidos pode ser medida com um viscosímetro do tipo mostrado na figura a seguir. O cilindro externo deste dispositivo é imóvel, enquanto o interno pode apresentar movimento de rotação (velocidade angular ω). O experimento para determinar µ consiste em medir a velocidade angular do cilindro interno e o torque necessário (T) para manter o valor de ω constante. Note que a viscosidade dinâmica é calculada a partir destes dois parâmetros. Desenvolva uma equação que relacione µ, ω, T, Ri e Re. Despreze os efeitos de borda e admita que o perfil de velocidade no escoamento entre os cilindros é linear. Resp: 
 
O espaço anular formado entre dois cilindros concêntricos, com comprimento igual a 0,15 m, está preenchido com glicerina (µ=4,1x10-1 N.s/m²). Os diâmetros dos cilindros interno e externo são iguais a 150 mm e 156 mm. Determine o torque e a potência necessária para manter o cilindro interno girando a 180 rpm. Admita que o cilindro externo é imóvel e que a distribuição de velocidades no escoamento de glicerina é linear. Resp: T = 1,024 N.m; Pot = 19,3 W
Um pistão, com diâmetro e comprimento iguais a 139,2 e 241,3 mm, escorrega dentro de um tubo vertical. A superfície interna do tubo está lubrificada e a espessura do filme de óleo é igual a 0,05 mm. A massa do pistão é 0,227kg e a viscosidade do óleo, 0,77 N.s/m². Estime a velocidade do pistão. Admita perfil de velocidade linear no óleo. Resp: V = 1,37x10-3m/s
Considere uma sala com as seguintes dimensões: altura = 4m, largura = 6m, comprimento = 8m. O ar que preenche esta sala encontra-se a T = 20ºC e Pabs = 100kPa.
A constante do ar, considerado como gás ideal, é 2,869x10² J/(kgK). Calcule:
O volume da sala;
A massa específica do ar contido na sala;
A massa do ar contido na sala.
Resp: Vol = 192 m³; ρ = 1,190 kg/m³; m = 228,48 kg
O diâmetro e a altura de um tanque cilíndrico são, respectivamente, iguais a 244 mm e 305 mm. Observe pela figura que o tanque desliza vagarosamente sobre um filme de óleo que é suportado pelo plano inclinado. A velocidade do tanque é constante, igual a 0,03 m/s. Admita que a espessura do filme de óleo é constante, igual a e=0,61mm. A viscosidade dinâmica do óleo é 9,6 N.s/m². A massa do tanque é 18,14kg.
Faça um desenho mostrando as forças que atuam sobre o tanque;
Calcule a força viscosa que atua sobre o tanque, considerando que a distribuição de velocidades no filme de óleo é linear;
Aplique a segunda lei de Newton para o tanque;
Calcule a inclinação da rampa. Resp: Θ = 7o7’26”
 
Muitas vezes é razoável admitir que um escoamento seja incompressível se a variação da massa específica do fluido ao longo do escoamento for menor que 2%. Admita que ar escoa isotermicamente em um tubo. As pressões relativas nas secções de alimentação e descarga do tubo são, respectivamente, iguais a 62,1 kPa e 59,3 kPa. 
Este escoamento pode ser considerado incompressível? Justifique sua resposta.
Admita que a pressão atmosférica seja 101,3 kPa. Resp: Δρrel = 1,9%, logo, incompressível.