Trabalho_07_TD0923_T01_2020 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL 
MECÂNICA DOS FLUIDOS – TD0923 – TURMA 01 
 
TRABALHO 7 
 
1) Um gás escoa em regime permanente com uma vazão mássica QmA pela seção A de um conduto retangular 
de seção constante de 0,5 m por 1,0 m. Em uma seção B, o peso específico do gás é B. Determine: 
a) A velocidade média na seção A, em m/s; (valor: 1/2); 
b) A velocidade média na seção B, em m/s. (valor: 1/2); 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Vazão mássica na seção A, em kg/s: soma de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido por 5; 
ii. Peso específico do gás em A, em N/m3: número de caracteres do nome do aluno, incluindo os espaços 
dividido por 7; 
iii. Peso específico do gás em B, em N/m3: valor de A somado com 5; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
 
2) Uma torneira enche de água um tanque, cujo volume é , em 1 hora e t minutos. Determine: 
a) A vazão volumétrica, em L/min; (valor: 1/3); 
b) A vazão mássica, em g/s; (valor: 1/3); 
c) A vazão em peso, em N/s. (valor: 1/3). 
 
 
Considere os seguintes dados: 
i. Volume do tanque, em L: soma de todos os algarismos da matrícula do aluno multiplicado por 250; 
ii. Tempo t, em minutos: número de caracteres do nome do aluno, incluindo os espaços; 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000,00; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
 
 
3) Um tubo admite água num reservatório com uma vazão Q1. No mesmo reservatório é trazido óleo por outro 
tubo com uma vazão de 10 L/s. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem 
uma área de 30 cm2. Determine: 
a) A massa específica da mistura no tubo de descarga, em kg/m3; (valor: 1/2) 
b) A velocidade média na seção (3), em m/s. (valor: 1/2) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Vazão na seção 1, em L/s: soma de todos os algarismos da matrícula do aluno multiplicado por 1,5; 
ii. Massa específica do óleo, em kg/m3: valor dos três últimos algarismos da matrícula do aluno; 
iii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000,00; 
iv. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2; 
v. Como os fluidos são incompressíveis e o reservatório rígido, considere a Equação da Continuidade para 
fluidos incompressíveis. 
 
 
4) O insuflador de ar da figura a seguir gera uma vazão Q0 na seção (0) com uma velocidade média 
de 9,23 m/s. Foram medidas as temperaturas nas seções (0), (1) e (2), sendo, respectivamente, T0, 
T1 e T2. Admitindo como imposição do sistema que o Número de Reynolds nas seções (1) e (2) 
deva ser 105 e sabendo que o diâmetro na seção (2) é D2, e que a pressão tem variação desprezível 
no sistema, determine: 
a) O diâmetro da seção (1), em mm; (valor: 1/5) 
b) A vazão volumétrica em (1), em L/s; (valor: 1/5) 
c) A vazão volumétrica em (2), em L/s; (valor: 1/5) 
d) A vazão mássica em (1), em g/s; (valor: 1/5) 
e) A vazão mássica em (2), em g/s. (valor: 1/5) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Vazão volumétrica na seção (0), em m3/h: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do 
aluno multiplicado por 700; 
ii. Temperatura na seção (0), em ºC: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno; 
iii. Temperatura na seção (1), em ºC: valor de T0 somado com 30; 
iv. Temperatura na seção (2), em ºC: valor de T1 somado com 30; 
v. Diâmetro na seção (2), em cm: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 2,5; 
vi. Pressão absoluta nas seções (0), (1) e (2), kPa: 100; 
vii. Viscosidade cinemática do ar, em m2/s: 0,00008; 
viii. Número de Reynolds: Re = VD/; onde V = velocidade média do escoamento (em m/s), D = diâmetro 
da seção (em m) e  = viscosidade cinemática do ar (em m2/s). 
 
5) O esquema a seguir corresponde à seção longitudinal de um canal de 25 cm de largura (normal ao plano do 
papel) e altura h. Admitindo escoamento bidimensional e sendo o diagrama de velocidades dados por v = 
ay –y2 (y em cm; v em cm/s), bem como o fluido de peso específico  e viscosidade cinemática de , 
determine: 
a) O gradiente de velocidade para quando y = h, em s-1; (valor: 1/4) 
b) A máxima tensão de cisalhamento na seção, em N/cm2; (valor: 1/4) 
c) A velocidade média na seção, em cm/s; (valor: 1/4) 
d) A vazão mássica na seção, em g/s. (valor: 1/4) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Altura do canal, h, em cm: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 5; 
ii. Coeficiente a (na equação do diagrama de velocidades): soma dos valores de todos os algarismos da 
matrícula do aluno multiplicado por 1,3; 
iii. Peso específico do fluido, em N/L: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 
45; 
iv. Viscosidade cinemática do fluido, em cSt: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do 
aluno multiplicado por 3; 
v. Altura y (para calcular o gradiente de velocidade), em cm: altura do canal multiplicado por 0,4; 
vi. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2. 
 
 
 
6) Um propulsor a jato queima 1 kg/s de combustível quando o avião voa à velocidadeV1. Determine: 
a) A velocidade média na seção (2), em m/s. (valor: 1,0) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Velocidade na seção (1), em m/s: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
multiplicado por 7; 
ii. Área da seção (2), em m2: Número de caracteres do nome, incluindo os espaços dividido por 180; 
iii. Área da seção (1), em m2: 0,30; 
iv. Massa específica na seção (1), em kg/m3: 1,20; 
v. Massa específica na seção (2), em kg/m3: 0,50; 
vi. Aceleração da gravidade, g = 10,00 m/s2. 
 
 
7) Uma curva redutora bidimensional (largura de 1ft) tem perfil linear de velocidades na seção 1. O 
escoamento é uniforme nas seções 2 e 3. O fluido é incompressível e o escoamento permanente. 
 
 
 
Determine: 
a) O módulo da velocidade média na seção 1, em ft/s; (valor: 1/4) 
b) O módulo da vazão volumétrica na seção 3, em ft3/min; (valor: 1/4) 
c) O sentido da velocidade na seção 3 (ao preencher o Formulário Google escolha a opção); (valor: 1/4) 
d) O módulo da velocidade média na seção 3, em ft/min; (valor: 1/4) 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Velocidade na seção 2: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os espaços, 
dividido por 4; 
 
 
8) A figura a seguir apresenta uma curva redutora bidimensional. O escoamento é uniforme na seção 1 e tem 
um perfil linear na seção 2. O fluido é incompressível e o escoamento permanente. 
Determine: 
a) O valor da velocidade média na seção 2 em função de C, em m/s; (valor: 1/2) 
b) O valor da constante C, em cm/s; (valor: 1/2) 
 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Velocidade na seção 1, U, em m/s: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno 
dividido por 10; 
 
9) Considere-se o escoamento permanente de água através do dispositivo mostrado no diagrama. As áreas das 
seções transversais são: A1 = 0,02 m2, A2 = 0,05 m2, A3 = A4 = 0,04 m2. A vazão mássica saindo na seção 3 
é Qm3. A vazão volumétrica entrando na seção 4 é 0,03 m3/s. O vetor velocidade na seção 1 é o seguinte 
. Se as propriedades são supostas uniformes, através de todas as seções de escoamento de entrada e de saída, 
determine: 
a) O módulo da vazão mássica na seção 2, em kg/s; (valor: 1/3) 
b) O sentido da velocidade na seção 2, (ao preencher o Formulário escolha a opção); (valor: 1/3) 
c) O módulo da velocidade média na seção 2, em cm/s; (valor: 1/3) 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Vazão mássica na seção 3, em kg/s: Número de caracteres do nome completo do aluno, incluindo os 
espaços, multiplicado por 3,5; 
ii. Massa específica da água, em kg/m3: 1000,00; 
 
 
1
ˆ3

V i
10) Um tanque de volume igual a 0,05 m3 contém ar a 800 kPa (absoluta) e 15ºC. No tempo t = 0, o ar escapa 
do tanque através de uma válvula com uma área de escoamento de 65 mm2. O ar passandoatravés da 
válvula tem uma velocidade de 311 m/s e uma massa específica . As propriedades no resto do tanque 
podem ser supostas uniformes. Determinar o módulo da taxa de variação instantânea da massa específica no 
tanque (/t), no tempo t = 0 (ao preencher o Formulário Google multiplicar o valor por 10) (valor: 1,0). 
 
 
 
Considere as seguintes observações: 
i. Massa específica, em kg/m3: soma dos valores de todos os algarismos da matrícula do aluno dividido 
por 5; 
 
OBS: 
a) As respostas devem ser preenchidas em um Formulário Google a ser disponibilizado na 
internet, e deve ser enviado até a data 23/08/2020 às 23:59h; 
b) Endereço de acesso: https://forms.gle/g7eFN5BpDNiyxEcEA 
c) O endereço de e-mail do aluno deve ser: (a) o que está cadastrado no SIGAA; ou (b) ligado ao 
gmail.com; 
d) Não precisa entregar o Memorial de Cálculo; 
e) No preenchimento do formulário, colocar os resultados das questões sem as unidades, só os 
valores; 
f) Use no máximo duas casas decimais; 
g) Não utilizar notação científica nas respostas (Ex: 2 x 102. Digite 200.0); 
h) Utilizar o ponto ( . ) como símbolo decimal e não a vírgula ( , ) no preenchimento do 
formulário; 
i) O aluno deve preencher todas as perguntas, não deve deixar nenhuma em branco. O envio só é 
permitido com o preenchimento completo.