LISTA 1 DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE - GERAL!!

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LISTA 1 DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 Prof. Me. Renato Sucupira 
1) Um aquário tem o formato de um paralelepípedo retangular, de largura 50 cm, comprimento 32 cm e altura 
25 cm. Para encher 3/4 dele com água, quantos litros de água serão usados? RESP. d 
a) 0,03 l b) 0,3 l c) 3 l d) 30 l 
2) A constante de gravitação universal em unidades do SI é 6,67 × 10-1N.m2/kg2. Expresse esse valor em 
dyn.cm2/g2. 
3) Determine o peso de um reservatório de óleo que possui uma massa de 825 kg. resp: 8250 N 
4) Se o reservatório do exemplo anterior tem um volume de 0,917 m3 determine a massa específica, peso 
específico e densidade do óleo. 
5) Em um reservatório contendo glicerina, com massa = 1200 kg e volume = 0,952 m³. Determine: 
a) peso da glicerina; b) massa específica da glicerina; c) peso específico da glicerina; d) densidade da glicerina. 
6) Determine a massa específica, volume específico, o peso específico e a densidade de um óleo que pesa 33 kN 
contido num reservatório de 3,5 m3 Obs: considere g = 9,81 m/s2 e o peso especifico da água igual a 9806 N/m3 
(d = 0,96). 
7) Determinar o peso específico, o volume específico e a densidade do mercúrio: 
a) na lua b) na terra. 
Considere a massa especifica do mercúrio igual a 13600 kg/m3. A aceleração da gravidade na terra é igual a 9,81 
m/s2. 
8) Determine a massa e o peso de ar contido num compartimento cujas dimensões são 6 m x 6 m x 8 m. Considere 
que a massa específica do ar é de 1,16 kg/m3. resp: m = 334,1 kg e P = 3277 N 
9) Uma rocha de 5 kg é lançada para cima com força de 150 N num lugar onde a aceleração da gravidade é de 
9,79 m/s2. Determine a aceleração da rocha em m/s2. resp: P = 49 N e a = 20,2 m/s2 
10) Um balão esférico com diâmetro de 6 m está cheio de gás hélio a 20 ºC e 200 kPa. Determine o número de 
moles e a massa de hélio no balão. Dados: Ru = 8,314 kPa. m3/kmol.K, MMHe = 4 kg/kmol. resp: n = 9,28 kmol 
e m = 37,2 kg 
11) O perfil de velocidade do escoamento de um óleo numa superfície sólida é dada por: U(y)= 2y2. Onde U(y) 
é o perfil de velocidade em m/s e y o afastamento da superfície em (m). O óleo apresenta viscosidade absoluta 
de 2x10-3Pa.s. Determinar a tensão de cisalhamento a 20cm da superfície sólida. Resp. 0,0016 N/m2 
12)A distribuição de velocidades do escoamento de um fluido newtoniano num canal formado por duas placas 
paralelas e largas é dada pela equação 
 
onde V é a velocidade média. O fluido apresenta uma viscosidade dinâmica igual a 1,92 N.s/m2. Considerando 
que V=0,6m/s e h=5mm determinar: 
a) Tensão de cisalhamento na parede inferior do canal 
12) A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2/s e o seu peso específico relativo é 0,85. Determinar a 
viscosidade dinâmica em unidades do SI (g = 10 m /s2). Resposta: µ= 23,3 N.s/m2 
13) A viscosidade dinâmica de um óleo é 5 x 10-4 kgf.s/m2 e o peso específico relativo é 0,82. Determinar a 
viscosidade cinemática nos sistemas SI (g = 10 m/s2; γH2O = 1.000 kgf/m
3). Resposta: v = 6 x 10-6m2/s 
14) O peso de 3 dm3 de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g = 10 m/s2, qual será 
a viscosidade dinâmica no sistema SI? Resposta: 7,83 x 10-3N.s/m2 
15) Uma placa infinita move-se sobre uma segunda placa, havendo entre elas uma camada de líquido, como 
mostrado na figura. A separação das placas é igual a 0,3m. Considere um perfil de velocidade linear. A 
viscosidade do líquido é de 0,65 centipoise. A densidade relativa é igual a 0,88. Determinar: • 
 a) A viscosidade absoluta em Pa.s e em (kg/m.s) e a viscosidade cinemática do líquido 
 b) A tensão de cisalhamento na placa superior e na placa inferior em (Pa) 
DADOS: 1 cp (centipoise) = 10-3 N.s/m2 = 10-3 Pa.s 
 
16) A figura abaixo mostra o esquema de um escoamento de água entre duas placas planas horizontais de 
grandes dimensões e separadas por uma distância “d” pequena. A placa inferior permanece em repouso, enquanto 
a placa superior está em movimento com velocidade Vx constante, de forma que resulta uma distribuição 
linear de velocidade de escoamento de água. Sendo a viscosidade da água μ = 0,001 Pa.s, determine: 
a) O gradiente de velocidade de escoamento. Resp: 200 s-1 
 
 
 
b) A tensão de cisalhamento na placa superior. Resp: τ = 0,2 Pa 
 
 
17) Duas superfícies grandes planas estão separadas por um espaço de 25 mm. Entre elas encontra-se óleo de 
massa específica de 850 kg/m3 e viscosidade cinemática igual a 7,615x10-5 m2/s. Uma placa muito fina de 0,4 m2 
de área move-se a uma velocidade de 0,15 m/s equidistante entre ambas superfícies. Considere um perfil linear 
de velocidade. Determinar 
 (a) O gradiente de velocidade 
 (b) A tensão de cisalhamento sobre a placa fina 
(c) força necessária para puxar a placa. 
18) Um pistão de peso P = 4N, com 5 cm de altura e diâmetro de 10 cm, cai dentro de um cilindro com uma 
velocidade constante de 2 m/s. O diâmetro do cilindro é 10,1 cm. Determine a viscosidade do lubrificante 
colocado na folga entre o pistão e o cilindro. Resp: 6,37 x 10-2N.s/m2 
 
 
 
 
 
 
19) O corpo cilíndrico da Fig. possui um peso igual a 15N, uma altura igual a 200mm e um diâmetro igual a 
149,5mm. Este corpo se move com uma velocidade constante igual a 50mm/s dentro de um tubo de 150mm de 
diâmetro. Entre o tubo e o cilindro existe uma película de óleo. Determine (a) tensão de cisalhamento na parede 
interna do tubo externa (b) viscosidade dinâmica do óleo. 
 
 
 
 
 
20) Um eixo com diâmetro externo de 18 mm gira a 20 rotações por segundo dentro de um mancal de sustentação 
estacionário de 60 mm de comprimento. Uma película de óleo com espessura de 0,2 mm preenche a folga anular 
entre o eixo e o mancal. O torque necessário para girar o eixo é de 0,0036 N.m. Estime a viscosidade do óleo que 
se encontra na folga anular, em (Pa.s). resp: 0,0208 N.s/m2 
21) O diâmetro do tanque cilíndrico mostrado na figura 
abaixo é de 244 mm. Observe que o tanque desliza com 
velocidade constante sobre um filme de óleo que é 
suportado pelo plano inclinado. Admita que a espessura 
do filme de óleo é constante e que a viscosidade 
dinâmica do óleo é igual a 9,6 N.s/m2. Sabendo que a 
massa do tanque é de 18,14 kg, determine o ângulo de 
inclinação do plano. 
Resp: 7,1 ° 
 
22) Uma barra cilíndrica de 30,4 cm de comprimento, diâmetro de 0,52 mm e massa de 1,36 kg, escorrega num 
tubo vertical com 0,58mm de diâmetro, podendo cair livremente. Calcule a velocidade atingida pela barra se 
uma película de óleo de viscosidade 23,9 Pa.s preenche o espaço entre o tubo e a barra. 
23) Uma placa deslocando-se sobre uma pequena lâmina de óleo sob a ação de uma força F, conforme a 
figura. O óleo tem densidade 0,750 e viscosidade 3.10-3Pa.s. 
(a) Qual a tensão de cisalhamento produzida pelo fluido sobre a placa? Resp. 4,33 N/m2 
(b) Qual a velocidade da placa móvel? Resp. 2,88 m/s