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1 EXERCÍCIOS FENÔMENOS DE TRANSPORTE 1 Questão 1 – Analisando as duas situações expostas abaixo, determine o que é solicitado. SITUAÇÃO 1 - Suponha que durante uma experiência, um frasco seja em um primeiro momento preenchido com 3,06 g de H2SO4. Em seguida, o H2SO4 contido no frasco é substituído por 1,66 g de H2O (ρ = 1000 kg/m3). Sabendo disso, calcule a massa específica relativa do ácido. SITUAÇÃO 2 - Sabendo que um reservatório cilíndrico, que tem altura de 4 m e diâmetro de base igual a 2 m, está totalmente preenchido com H2SO4, calcule a massa de ácido contida nesse reservatório. Questão 2 – A Figura 1, ilustrada abaixo, mostra uma placa e um peso ligados por um cabo, que passa por uma polia sem atrito. O peso está suspenso no ar, enquanto a placa está apoiada num plano inclinado lubrificado, que forma um ângulo θ = 25o com a horizontal. Um filme de óleo, de viscosidade igual a 0,08 N.s/m2, forma-se entre a placa e o plano inclinado de espessura igual a 0,03 mm. A placa pesa 200 N e sua área que entra em contato com o filme de óleo é 0,05 m2. Calcule a massa do peso suspenso no ar, sabendo que a placa sobe o plano inclinado com velocidade constante de 0,2 m/s. FIGURA 1 Questão 3 – Determinar a força, devida à pressão da água, na comporta retangular da Figura 2, sendo a massa específica relativa do fluido igual a 1,256. Figura 2 2 Questão 4 – O esquema de um dispositivo usado para medir vazão volumétrica (Q) em tubos é mostrado na Figura 3. O bocal convergente cria uma queda de pressão pA - pB no escoamento que está relacionada com a vazão em volume através da equação Q = K(pA - pB)1/2, na qual K é uma constante que é função das dimensões do bocal e do tubo. A queda de pressão é medida com um manômetro diferencial em U. Sabendo disso, determine: a) a equação que mostra a diferença de pressão entre os pontos A e B, em função do peso específico do fluido que escoa (1), do peso específico do fluido manométrico (2) e das várias alturas indicadas na Figura 3; b) a queda de pressão se 1 = 9,8 kN/m3; 2 = 15,6 kN/m3; h1 = 1,0 m e h2 = 0,5 m. FIGURA 3 Questão 5 – O esquema ilustrado na Figura 4 mostra que os tanques (2) e (3) recebem a água que é descarregada do tanque (1). Considerando que Q2 = ¾Q3 e Q1 = 10 L/s, calcule: a) o tempo necessário para encher totalmente os tanques (2) e (3); b) os diâmetros das tubulações (2) e (3), sabendo que as velocidades de saída são v2 = 1 m/s e v3 = 1,5 m/s. FIGURA 4
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