Trabalho de Fenômenos de Transporte Oficial

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Trabalho de Fenômenos de Transporte 
Prof. André 
 
1 - Um tijolo de massa M desliza sobre uma fina película de óleo. A espessura da camada 
é h e a área do bloco é A. Uma vez liberada, a massa m realiza tração na corda, causando 
a aceleração do bloco. Desconsidere o atrito na polia e a resistência do ar. Ache uma 
expressão algébrica para a força viscosa que atua sobre o bloco quando ele se move à 
velocidade V (Pegar figura do exercício no livro PDF) 
 
 
2 – Um bloco com dimensões de 50 cm x 30 cm x 20 cm pesando 150 N deve ser 
deslocado com velocidade constante de 0,8 m/s num plano inclinado com coeficiente de 
atrito 0,27. (a) Determine a força F que precisa ser aplicada na direção horizontal. (b) Se 
uma película de óleo de 0,4 mm de espessura com viscosidade dinâmica de 0,012 Pa.s for 
aplicada entre o bloco e o plano inclinado, determine o percentual de redução de força 
requerido. 
 
3 – Uma tensão de cisalhamento de 0,002 lbf/in² faz com que o fluido se deforme a uma 
taxa de 100 ft/s.ft. Qual é a viscosidade do fluido em unidades lbf.s/ft²? 
 
4 – O pistão da figura tem uma massa de 0,5 kg. O cilindro é puxado para cima com 
velocidade constante. O diâmetro do cilindro é 10 cm e do pistão é 9 cm e no meio dos 
dois existe um óleo de ν (viscosidade cinemática) = 10-4 m²/s e γ (peso específico) = 8000 
N/m³. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? 
(Supor diagrama linear e g = 10 m/s²) 
 
5 - Qual é a pressão indicada pelo manômetro C (Figura) se as pressões indicadas são pA 
= 45 psi e pB = 20 psi? A pressão barométrica é 30,55 inHg 
 
 
 
 
 
 
 
6 - Calcular a leitura do manômetro A da figura. Considere: 
3/000.136 mNHg  
 
 
7 – Determine a pressão manométrica em kPa no ponto a, se o líquido A tiver densidade 
relativa 1,2 e o líquido B tiver 0,75. O líquido em torno do ponto a e água e o tanque da 
esquerda está aberto para a atmosfera. 
 
 
 
8 – A pressão manométrica do ar no tanque mostrado na Figura é medida como 65 kPa. 
Determine h. 
 
 
 
9 - Determinar a velocidade média correspondente ao diagrama de velocidades a seguir. 
Supor que o campo de velocidades é linear e só depende de y. 
OBS: Lembrar das condições de contorno! 
 
 
10 - O Venturi é um tubo convergente/divergente como mostrado na figura. Determinar 
a velocidade na seção mínima (garganta) de área 5 cm², se na seção de entrada de área 20 
cm² a velocidade é 2 m/s. O fluido é incompressível. 
 
 
 
11 - Um tubo admite água (ρ = 1000 kg/m³) num reservatório com vazão de 20 litros/s . 
No mesmo reservatório escoa óleo (ρ = 800 kg/m³) com vazão de 10 litros/s. A mistura 
homogênea é descarregada por um tubo cuja área da seção circular é de 30 cm2. 
Determine: 
a) A massa específica da mistura no tubo de descarga. 
b) A velocidade da mistura no tubo de descarga. 
 
 
 
12 – Obtenha expressões para a vazão volumétrica e para o fluxo através da seção 
transversal 1 do volume de controle mostrado no diagrama. 
 
 
 
13 - Num tubo de seçao circular com diamêtro de 10 cm, um tubo de pitot foi instalado 
para medir a velocidade no eixo do tubo. Sendo o fluido manomêtrico o mercúrio (Hg). 
Determine a vazão do tubo em litros/segundo. 
Adote : ρ Hg = 13.600 Kg/m³, ρ água = 1000 Kg/m³ e g=10m/s² 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 - O tanque de diâmetro D, tem um orifício arredondado e liso de diâmetro d. Em t = 0, 
o nível da água está na altura h0. Desenvolva uma expressão para a relação entre a altura 
instantânea e a altura inicial da água, h/h0. 
 
 
 
15 – A água entra um tanque com diâmetro DT de forma constante a uma vazão de massa 
de me. Um orifício na parte inferior com diâmetro Do permite que a água escape. O orifício 
tem uma entrada arredondada, de forma que as perdas por atrito são desprezíveis. Se o 
tanque estiver inicialmente vazio, a) determine a altura máxima que a água atingirá no 
tanque e b) obtenha uma relação para a altura da água z como função do tempo. 
 
 
 
16 – Um bocal de 2 in de diâmetro é instalado na extremidade de um tubo de 6 in de 
diâmetro. Se a pressão no tubo for de 20 psi, calcule a descarga da água em pés por 
segundo. 
 
17 - Petróleo cru escoa através de um trecho horizontal do oleoduto do Alasca a uma taxa 
de 2,944 m³/s. O diâmetro interno do tubo é 1,22 m; a rugosidade do tubo é equivalente 
a do ferro galvanizado. A pressão máxima admissível é 8,27 MPa; a pressão mínima 
requerida para manter os gases dissolvidos em solução no petróleo cru é 344,5 kPa. O 
petróleo cru tem dr = 0,93; sua viscosidade a temperatura de bombeamento de 60ºC é μ = 
0,0168 N.s/m². Para estas condições, determine o espaçamento máximo possível entre 
estações de bombeamento. Se a eficiência da bomba é de 85%, determine a potência que 
deve ser fornecida a cada estação de bombeamento 
 
 
18 – Um sistema de água é usado em um laboratório para estudar o escoamento em um 
tubo liso. Para que se atenda uma faixa razoável, o número de Reynolds máximo no tubo 
deve ser 100000. O sistema é abastecido a partir de um tanque elevado de altura de carga 
(perda de carga em metros) constante. O sistema consiste de uma entrada de borda-viva, 
dois cotovelos padrão de 45º, dois cotovelos-padrão de 90º e uma válvula de gaveta 
totalmente aberta. O diâmetro do tubo é 7,5 mm e o seu comprimento total é de 1 m. 
Calcule a altura mínima do nível do tanque abastecedor, acima do tubo de descarga do 
sistema, necessária para atingir o número de Reynolds desejado. 
 
19 – Um tanque de 3 m de diâmetro está em princípio cheio com água até 2 m acima do 
centro de um orifício com diâmetro de 10 cm e aresta viva. A superfície da água do tanque 
é aberta para a atmosfera e o orifício drena para a atmosfera através de um tubo com 100 
m de comprimento. O coeficiente (fator) de atrito do tubo pode ser considerado como 
0,015. Determine a) a velocidade inicial na saída do tanque e b) o tempo necessário para 
esvaziar o tanque.