Lista de Exercícios - Fenômenos de Transporte

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Lista de Exercícios 
Fenômenos de Transporte – Unidade I 
 
1- O escoamento de água de um reservatório é controlado por uma comporta em 
forma de L de 5 m de largura articulada no ponto A, como mostra a figura abaixo. 
Qual deve ser a massa W necessária para manter a comporta fixa quando o nível 
da água for 12 m? 
 
 
2- Uma placa retangular de 6 m de altura e 5 de largura bloqueia a lateral de um canal 
de água de 5 m de profundidade, assim como ilustrado abaixo. A placa é articulada 
em A e sua abertura é impedida por uma saliência fixa no ponto B. Determine a 
força exercida na placa pela saliência. 
 
3- Dois tanques de água estão conectados entre si por um manômetro de mercúrio 
com tubos inclinados. Se a diferença de pressão entre os dois tanques for de 20 
kPa, calcule a e 𝜃 (GE = gravidade específica = densidade relativa). 
 
4- Para as alturas dos fluidos e para as densidades relativas apresentadas, determine 
a diferença de pressão ∆𝑃 = 𝑃𝐴 − 𝑃𝐵 
 
5- Em regiões longe da entrada, o escoamento do fluido através de um tubo circular 
é unidimensional e o perfil de velocidade para o escoamento laminar é dado pela 
equação 𝑢(𝑟) = 𝑢𝑚𝑎𝑥(1 −
𝑟2
𝑅2
), onde R é o raio do tubo, r é a distância radial do 
centro do tubo e 𝑢𝑚𝑎𝑥 é a velocidade máxima do escoamento, que ocorre no centro 
do tubo. Dessa forma, obtenha (a) a equação da força de arrasto aplicada pelo 
fluido numa seção do tubo de comprimento L e (b) o valor da força de arrasto para 
um escoamento de água a 20ºC com R = 0,08 m, L = 30 m e velocidade máxima 
de 3 m/s. 
 
6- Uma sala de fumantes deve acomodar 40 pessoas que fumam bastante. Os 
requisitos mínimos para ar fresco nessas salas são de 30 L/s por pessoa. Determine 
a mínima vazão necessária de ar fresco que precisa ser fornecido à sala e o 
diâmetro do tubo se a velocidade do ar não excede 8 m/s. 
 
7- A água entra em um tanque de diâmetro DT de forma constante a uma vazão 
mássica 𝑚𝑖𝑛̇ . Um orifício na parte inferior com diâmetro Do permite que a água 
escape. O orifício tem uma entrada arredondada, de modo que as perdas por atrito 
são desprezíveis. Se o tanque está iniciando vazio, (a) determine a altura máxima 
que a água atingirá no tanque e (b) obtenha uma relação para altura z da água 
como função do tempo. 
 
Exercícios adicionais no livro do Fox 7º ed.: 
Capítulo 4 – questões 4.35, 4.36 e 4.37.