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Curso de Tecnologia em Automação Industrial
Disciplina de Mecânica dos Fluidos – prof. Lin
Lista de exercícios nº 6
(Vazão e balanço de massa)
1. Uma bomba de gasolina enche um tanque de 80 litros em 1min 15s. Se o diâmetro da saída da 
bomba é 4 cm, qual é a velocidade média na saída da bomba? Resposta: 0,849 m/s.
2. Uma mangueira de jardim, com um bocal em sua extremidade, é usada para encher um recipiente 
de 37,85 litros de água. O diâmetro interno da mangueira é de 2 cm e se reduz a 0,8 cm na saída do 
bocal. Se 50 s é o tempo necessário para encher o recipiente, determine (a) as vazões volumétrica e 
mássica do escoamento de água através da mangueira, e (b) a velocidade média da água na saída do 
bocal. Resposta: 0,757 L/s; 0,757 kg/s; 15,1 m/s.
3. Água flui através de uma tubulação que possui seções de tamanhos diferentes. Na primeira seção, 
o diâmetro do tubo é 10 cm e a velocidade do escoamento é 3 m/s. A seguir há a redução do 
diâmetro da tubulação para 2 cm. Calcule a vazão e a velocidade no tubo menor. 
Resposta: 23,6 L/s; 75,0 m/s.
4. Um tanque cilíndrico aberto, cuja base é uma seção circular com diâmetro de 0,5 m, possui uma 
entrada de água e uma saída. Determine a taxa à qual o nível de água aumenta se a água que entra, 
através de um tubo de 0,10 m2, tem uma velocidade de 0,5 m/s e a vazão no tubo de saída é de 
0,2 m3/s. Resposta: -0,764 m/s.
5*. O comprimento médio e a área aproximada da superfície livre da água contida numa represa são 
iguais a 185 km e 583 km2. O rio que alimenta a represa apresenta vazão constante e igual a 
1274 m3/s e o vertedouro da barragem descarrega 227 m3/s. Determine, nestas condições, o aumento 
da cota da superfície livre da água em 24 horas. Resposta: 15,5 cm.
6*. Um propulsor a jato queima 1 kg/s de combustível quando o avião voa à velocidade de 200 m/s. 
Sabendo que a massa específica do ar = 1,2 kg/m3, a massa específica dos gases exaustos do 
propulsor = 0,5 kg/m3, a área da seção (1) = 0,3 m2 e a área da seção (2) = 0,2 m2, determine a 
velocidade dos gases na seção (2). Resposta: 730 m/s.
ar
combustível
gases
(1)
(2)
7. Um secador de cabelo é basicamente um tubo de diâmetro constante no qual são colocadas 
resistências elétricas. Um pequeno ventilador puxa o ar para dentro do tubo, forçando-o contra as 
resistências elétricas que o aquecem. Se a massa específica do ar é 1,20 kg/m3 na entrada e 
1,05 kg/m3 na saída, determine o aumento percentual na velocidade do ar como consequência do 
escoamento através do secador. Resposta: 14,3%.
Tecnologia em Automação Industrial – Mecânica dos Fluidos – Lista 06 – página 1/2
8. Uma tubulação transporta 200 kg/s de água. Essa tubulação entra em um "T" com canos de 5 cm 
e 7 cm de diâmetro. Se a velocidade média no cano menor é 25 m/s, calcule a vazão no tubo de 
diâmetro maior. Resposta: 15,1 m3/s.
9. Água escoa em regime permanente através de uma tubulação composta por tubos de tamanhos 
diferentes. Se o escoamento passa de um tubo de diâmetro D para um tubo de diâmetro 1,3 D, qual 
é a redução porcentual da velocidade do escoamento? Resposta: 40,8%.
10. A turbina de um avião consome 0,34 kg/s de combustível e 29,5 kg/s de ar quando opera na 
condição de cruzeiro. A velocidade média dos produtos de combustão em relação à turbina é igual a 
457 m/s. Estime a massa específica média dos produtos de combustão sabendo que a área da seção 
de descarga da turbina é igual a 0,325 m2. Resposta: 0,201 kg/m3.
11. Água escoa em regime permanente através 
da bifurcação de tubulação mostrada na figura 
ao lado, entrando na seção 1 com 180 L/min. A 
velocidade média na seção 2, de 2 cm de 
diâmetro, é 8,0 m/s. Uma parte do escoamento 
é desviada para um chuveiro que contém 100 
orifícios de 1 mm de diâmetro. Considerando 
uniforme o escoamento no chuveiro, calcule (a) 
a vazão através do chuveiro, e (b) a velocidade 
de saída dos jatos do chuveiro. 
Resposta: (a) 29,2 L/min; (b) 6,20 m/s.
12*. A velocidade da superfície livre da água infiltrada no porão de um edifício é igual a 25,4 mm 
por hora. A área do chão do porão é 139,4 m2. Qual deve ser a capacidade da bomba (vazão) para 
que (a) o nível da água no porão se mantenha constante e (b) reduzir o nível da água no porão com 
uma velocidade de 76,2 mm por hora (admita que a vazão de água infiltrada é a mesma do item 
anterior).
Resposta: (a) 3,54 m3/h; (b) 14,2 m3/h.
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