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LISTA – REVISÃO AV2 SEMESTRE 4º TURNO TURMA DISCIPLINA FENÔMENOS DOS TRANSPORTES PROFESSOR MILENA COSTA DATA / /2019 ALUNO (A) MATRÍCULA 1) Um gás escoa em regime permanente no trecho de tubulação da figura. Na seção (1), tem-se A1 = 20 cm2, ρ1 = 4 kg/m 3 e v1 = 30 m/s. Na seção (2), 2 = 12 kg/m3 e A2 = 10 cm2. Determine: a) qual é a velocidade na seção 2? b) qual é a vazão volumétrica nas seções 1 e 2? c) qual é a vazão em massa nas seções 1 e 2? d) qual é a vazão em peso nas seções 1 e 2? 2) Observe a figura abaixo que mostra um medidor VENTURI, equipamento que mede vazão a partir da leitura de pressão : Considerando as perdas entre os pontos 1 e 2 despresíveis , julgue cada item abaixo: ( ) Os pontos 1 e 2 têm a mesma vazão. ( ) A velocidade V2 é , aproximadamente , 2,8 vezes maior que V1. ( ) A energia total do ponto 1 é igual à energia total do ponto 2. ( ) A partir da equação de Bernoulli, pode-se concluir que a pressão em 1 é maior que a pressão em 2. A alternativa que apresenta a seqüência correta de cima para baixo é: V V F V F V F V F F F F F V V F V V V V 3) Considere as três situações seguintes: I - Circulação de ar numa geladeira. II - Aquecimento de uma barra de ferro. III - Bronzeamento da pele num "Banho de Sol". Associe, nesta mesma ordem, o principal tipo de transferência de calor que ocorre em cada uma: convecção, condução, irradiação convecção, irradiação, condução condução, convecção, irradiação irradiação, convecção, condução. condução, irradiação, convecção. 4) Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 22 cm de tijolo refratário (k = 1,2 kcal/h.m.ºC) e 11 cm de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h.m.ºC). A temperatura da superfície interna do refratário é 1775ºC e a temperatura da superfície externa do isolante é 145ºC. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule a temperatura da interface refratário/isolante. 1778,8 °C 326,11 °C 815 °C 1448,9 °C 1120,2 °C 5) Água escoa em regime permanente no duto de seção circular mostrado na figura abaixo. Sabendo que o fluxo de massa é de 50 Kg/s, calcule a vazão em volume do escoamento e as velocidades médias nas seções 1 e 2. Resp: Q = 0,05 m3 /s; v1 = 1,6 m/s; v2 = 6,4 m/s 6) Calcule a vazão em massa e em volume de um produto que escoa por uma tubulação de 35 mm de diâmetro, sendo que a velocidade de escoamento é igual a 4 m/s. Dados: massa específica é 1200 kg/m³ 7) Um bocal horizontal é alimentado com ar a uma determinada velocidade . O escoamento ocorre em regime permanente, e o ar é descarregado para a atmosfera a uma velocidade = 60 m/s. Na entrada do bocal, a área é 0,2 m² e na saída, 0,04 m². A massa específica do ar corresponde a 1,20 kg/m³, conforme esquematizado na figura abaixo. A diferença de pressão manométrica necessária entre a entrada e saída do bocal, em kPa, vale, aproximadamente: a) 0,8 b) 2,1 c) 10,6 d) 54,0 e) 82,2 8) Para projeto e otimização de instalações hidráulicas, é de fundamental importância o domínio de diversos conceitos relacionados à vazão, pressão, velocidade de escoamento, perdas de energia etc. A figura a seguir ilustra um dispositivo de grande utilidade, para diversas aplicações, que permite abordagem de todos esses conceitos. As áreas das seções circulares (1) e (3) são idênticas e maiores que da seção (2). a) Analisando-se o escoamento de um líquido neste dispositivo, é correto afirmar que b) a maior velocidade e a menor pressão ocorrem na seção (2) e que se trata de um tubo de Pitot. c) a velocidade do escoamento é maior na seção (2) e a vazão é maior nas seções (1) e (3). d) se fosse considerado o escoamento ideal, sem perdas de carga ou energia, valeria a equação de Bernoulli e a pressão em (3) seria maior que em (1). e) numa situação hipotética de escoamento ideal, em relação ao real, ocorreria p3 > p2 , mas v3 < v2 , e p3 = p1 . e) em situação de escoamento real, ocorreria p3 > p2 , mas v3 < v2 e p3 = p1 . 9) O ar escoa através de um tubo a uma vazão de 120 L/s. O tubo consiste em duas seções de 22 cm e de 10 cm de diâmetro com uma seção de redução suave que as conecta. A diferença de pressão entre as duas seções do tubo é medida por um manômetro de água. Desprezando o atrito, determine a altura diferencial de água, h, entre as duas seções da tubulação. (Densidade do ar = 1,2 kg/m3) R.: h =1,37 cm 10) Um cano com diâmetro interno de 2,5 cm transporta água para o porão de uma casa a uma velocidade de 0,90 m/s com uma pressão de 170 kPa. Se o cano se estreita para 1,2 cm e sobe para o segundo piso, 7,6 m acima do ponto de entrada, pede-se: Use: g=9,8 m/s²; ϒ=104 N/m³. a) A velocidade no segundo piso; b) A pressão da água no segundo piso R.: a) 3,9 m/s; b) 88 kPa 11) Na maioria das aplicações de engenharia, o escoamento em tubos circulares é considerado laminar se o número de Reynolds for menor do que N, e é considerado turbulento, se o número de Reynolds for maior do que P. Os valores de N e P são, respectivamente, A) 2.000 e 4.000 B) 3.200 e 5.000 C) 500 e 2.000 D) 750 e 1.000 12) Benzeno, que tem viscosidade igual a 0,64 x 10-3 Pa.s e densidade igual a 0,88 g/cm3 , escoa em uma tubulação de 10 cm de diâmetro, a uma velocidade de 0,6 m/min. Para tal situação, o Número de Reynolds e o regime de escoamento são: A) Número de Reynolds- 1.375 Regime- laminar B) Número de Reynolds- 1.375 Regime- turbulento C) Número de Reynolds- 8.250 Regime- laminar D) Número de Reynolds- 137.500 Regime- turbulento E) Número de Reynolds- 825.000 Regime- turbulento
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