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UVA - Cabo Frio Professor: Ricardo Rodrigues Gomes
Lista de Exerćıcio de Fenômenos de Transporte - 2018.1 - Fluidos
1. Fazendo um biscate, você foi solicitado a transportar uma barra de ferro
de 85,8 cm de comprimento e 2,85 cm de diâmetro de um depósito até um
mecânico. Calcule o peso da barra, sabendo que ρferro = 7, 8 × 103kg.
2. Você compra uma peça retangular de metal com massa 0, 0158 kg e
com dimensões 5×15×30 mm. O vendedor diz que o metal é ouro. Confira
se ele fala a verdade sabendo que ρouro = 19, 3 × 103 kg /m3.
3. Um barril contém uma camada de óleo de 0, 12 m flutuando sobre a
água com uma profundidade de 0, 25 m. Sabendo que a densidade do óleo é
igual a 600 kg / m3 e da água é ρH2O = 1000 kg / m
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(a) Qual a pressão manométrica na interface entre o óleo e a água?
(b) Qual a pressão manométrica no fundo do barril?
4. Você está responsável por projetar um sino de mergulho para aguen-
tar a pressão da água no mar até uma profundidade de 250 m.
(a) Qual a pressão manométrica nesta profundidade?
(b) Sabendo que nesta profundidade a pressão dentro do sino é igual à
pressão fora do sino, qual a força resultante exercida pela água fora do sino
e pelo ar dentro do sino sobre uma janela de vidro circular com diâmetro de
30 cm? Dado: ρmar = 1030 kg / m
3.
5. Um respirador liga o ar dos pulmões de um mergulhador com a at-
mosfera sobre uma superf́ıcie livre. Dessa forma, a pressão no interior dos
pulmões é igual a 1 atm. Qual é a diferença de pressão entre o exterior e o
interior dos pulmões do mergulhador a uma profundidade de 6, 1 m?
6. O pistão de um elevador hidráulico de carros possui um diâmetro igual
a 0, 3 m. Qual é a pressão manométrica, em Pa, necessária para elevar um
carro com massa igual a 1200 kg?
7. Um bloco de gelo flutua sobre um lago de água doce. Qual deve ser
o volume mı́nimo do bloco para que uma mulher de 45 kg possa ficar em pé
sobre este sem que ela molhe os pés? Dado: ρgelo = 920 kg / m
3.
8. Uma amostra de minério pesa 17, 5 N no ar. Quando essa mesma amostra
é suspensa por uma corda leve e totalmente imersa na água a tensão na corda
é 11, 2 N. Calcule o volume da amostra e a sua densidade.
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9. A água escoa em um tubo cuja seção reta possui área variável e em
todos os pontos a água enche completamente o tubo. No ponto 1 a seção
reta possui área igual a 0, 070 m2 e o módulo da velocidade do fluido é igual
a 3, 50 m/s.
(a) Qual a velocidade do fluido nos pontos para os quais a seção reta possui
área gual a 0, 105 m2 ?
(b) Qual a velocidade do fluido nos pontos para os quais a seção reta possui
área gual a 0, 047 m2 ?
(c) Calcule o volume da água descarregada pela extremidadeaberta do tubo
em 1 hora.
10. A água escoa em um tubo ciĺındrico cuja seção reta possui área variável
e em todos os pontos a água enche completamente o tubo.
(a) Em um ponto o raio do tubo é igual a 0, 150 m. Qual é a velocidade da
água neste ponto se a vazão volumétrica no tubo é igual a 1, 20 m3/s ?
(b) Em um segundo ponto a velocidade da água é igual a 3, 80 m/s. Qual é
o raio do tubo neste ponto?
11. Um tanque selado que contém água do mar até uma altura igual a
11, 0 m também contém ar acima da água a uma pressão manométrica igual
a 3, 00 atm. A água flui para fora através de um pequeno orif́ıcio na base
do tanque. Calcule a velocidade de fluxo da água.
12. Um pequeno orif́ıcio circular com diâmetro igual a 6, 00 mm é cortado
na superf́ıcie lateral de um grande tanque de água, a uma profundidade de
14, 0 m abaixo da superf́ıcie livre da água. O topo do tanque está aberto
para a atmosfera. Ache:
(a) a velocidade de fluxo;
(b) o volume da água descarregada por unidade de tempo.
13. Qual a pressão manométrica necessária no tubo principal da rua para
que uma mangueira de apagar incêndio ligada a ele seja capaz de lançar
água a uma altura de 15, 0 m? (Suponha que o diâmetro do tubo principal
seja muito maior do que o diâmetro da mangueira de apagar incêndio).
14. Em um ponto de um encanamento a velocidade da água é 3, 00 m/s e a
pressão manométrica é igual a 5, 00×104 Pa. Calcule a pressão manométrica
em um segundo ponto do encanamento, 11, 0 m abaixo do primeiro, sabendo
que o diâmetro do cano no segundo ponto é igual ao dobro do diâmetro no
primeiro.
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15. Uma bebida leve (essencialmente água) flui em um tubo de uma
fábrica de cerveja com uma vazão volumétrica tal que deva encher 220 latas
de 0, 355 litros por minuto. Em um ponto 2 do tubo, a pressão manométrica
é igual a 152 kPa e a área da seção reta é igual a 8, 00 cm2. Em um ponto
1, situado a 1, 35 m acima do ponto 2, a área seção reta é igual a 2, 00 cm2.
Obtenha:
(a) a vazão mássica;
(b) a vazão volumétrica;
(c) as velocidades dos escoamentos nos pontos 1 e 2;
(d) a pressão manométrica no ponto 1.
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