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FENÔMENOS DE TRANSPORTE - Estática dos fluidos
Marcelo Costa Dias
Manômetros são instrumentos que medem a pressão
1. A pressão atmosférica é dada como 680 mmHg numa localização montanhosa. Converta – a em quilo – pascal e metro de coluna de água. Considere SHg = 13,6, e para a água 9,81 kN/m³.
2. S. Riva-Rocci desenvolveu o protótipo do esfigmomanômetro atual, um dispositivo usado para medir a pressão sanguínea. Quando vestido como um punho em torno do braço superior e inflado, a pressão de ar dentro do punho era conectada a um manômetro de mercúrio. Se a leitura para a pressão alta for 120 mm e a pressão baixa 80 mm, determine as pressões em psi e pascais.
3. A torre de perfuração de petróleo perfurou 5 km no solo antes de alcançar um reservatório de petróleo bruto. Quando isso acontece, a pressão na coluna do poço A passa para 25 Mpa. Uma “lama” de perfuração deve ser colocada em toda a extensão do tubo para deslocar o óleo e equilibrar essa pressão. Qual deverá ser a densidade da lama para que a pressão em A se torne zero?
4. Água Escoa no interior dos tubos A e B. Óleo lubrificante está na parte superior do tubo em U invertido. Mercúrio está na parte inferior do dois tubos em U. Determine a diferença de pressão PA – PB, nas unidades de kPa. Considere 1 in = 25 mm, SGHg = 13,6, SGóleo = 0,88, e para a água 9,81 kN/m³.
5. No sistema da figura, na situação inicial a esfera está vazia. Introduz se óleo pelo funil até preencher totalmente o recipiente esférico e Y passa a valer Y’ = 1 m. Dados γóleo = 8 KN/m3, γH2O = 10 KN/m3
a) Qual é o valor de Y na situação inicial? (Resp. Y = 0,4 m)
b) Qual é o diâmetro da esfera? (Resp. D = 0,45 m)
c) Qual é o volume de óleo introduzido para estabelecer a situação final? (Resp. V = 47.833 cm³)
6. Um manômetro é construído com um tubo de vidro de diâmetro interno uniforme, D = 6,35 mm, conforme mostrado na figura. O tubo em U é preenchido parcialmente com água. Em seguida, um volume V = 3,25 cm³ de óleo Meriam vermelho é adicionado no lado esquerdo do tubo. Calcule a altura de equilíbrio, H, quando ambas as pernas do tubo em U estão abertas para a atmosfera. Dado SGO = 0,827 (Resp. 17,75 mm)
7. Dado o esquema da figura:
a) Qual é a leitura do manômetro metálico? (Resp. PM = 200 N/m2)
b) Qual é a força que age no topo do reservatório? (Resp. Ftopo=2.000N)
8. Aplica-se uma força de 200 N na alavanca AB, como é mostrado na figura. Qual é a força F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio? (Resp. F = 10 kN)
9. Determinar as pressões efetiva e absoluta do gás nos 2 reservatórios do esquema. São dados: hm = 0,15 m; H = 1,40 m; 
d
 = 13,6 (densidade relativa do mercúrio), P0 = 1 kgf / cm² (pressão atmosférica, absoluta); γH2O=1.000 kgf/m3. (Resp. Pa (ef) = - 2040 kgf / m²; Pc (ef) = - 640 kgf / m²; Pa (abs) = 7960 kgf / m²; Pc (abs) = 9360 kgf / m²)
10. Para a configuração a seguir responder:
a) Qual é a pressão do gás em valor absoluto? (Resp. 95,032 kPa)
b) Qual é o valor da cota z? (Resp. 0,5 m)
Dados: Patm = 662 mmHg; γHg =136.000 N/m³; γH2O =10.000 N/m³
11. Um tanque de altura H = 0,80 m, inicialmente vazio, possui três pequenos furos circulares situados em alturas diferentes medidas a partir do fundo do tanque, a saber: d1 = 0,10 m, d2 = 0,20 m, d3 = 0,30 m, conforme ilustra a figura. As áreas dos furos valem A = 2,0 cm². Os furos são tampados por três rolhas que podem resistir, sem se soltar, a forças de até: F1 = 1,2 N, F2 = 0,90 N e F3 = 0,70 N, respectivamente. Uma torneira começa a encher lentamente o tanque, com um fio de água, qual rolha sairá primeiro? Dados: Aceleração da gravidade = 10 m / s². Densidade da água = 1,0 x 10³ kg / m³.
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