2ª Lista de exercício

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2ª Lista de exercício 
 
1. Um recipiente cilíndrico cujo peso é de 79 N está invertido e imerso em uma bacia de 
água conforme ilustração na figura abaixo. Determine a diferença de altura “h” no 
manômetro e a força “F” necessária para manter o recipiente na posição ilustrada na 
figura 
 
2. A figura abaixo mostra ar contido num recipiente inicialmente a 100 °C. O ar é 
resfriado e a água do manômetro sobe 0,5 cm para dentro do recipiente. Determine a 
leitura inicial do manômetro (antes do ar se resfriado), a leitura final do manômetro 
(após resfriamento) e a temperatura final do ar (considere que o ar se comporta como 
um gás ideal, de modo que P1V1/T1 = P2V2/T2, onde T é dado em K e as pressões são 
absolutas). Dados: γágua = 10000 N/m
3
, γHg = 136000 N/m
3
, Patm = 100 kPa, [K = °C + 
273,15]. 
 
3. O sistema ar-óleo-água mostrado na Figura abaixo se encontra a 20°C. Se a pressão em 
A é de 15 lbf/in
2
 (absoluta) e a pressão em B é 1,25 lbf/in
2
 menor que a pressão em C, 
determine (a) o peso específico do óleo em lbf/ft
3
 e (b) a pressão absoluta em C, em 
lbf/in
2 
Dados: 1 ft = 12 in; γar = 0,0767 lbf/ft
3
; γágua = 62,4 lbf/ft
3
. 
 
2 
 
4. Uma bomba introduz lentamente mercúrio no fundo de um tanque fechado conforme 
ilustração abaixo. No instante mostrado, a pressão no ar é de 
PB = 80000 Pa (Absoluta). A bomba para quando a pressão no ar atinge 
110000 Pa (Absoluta). Todos os fluidos estão a 20 ºC (dados: ρágua = 998 kg/m
3
, ρmercúrio 
= 13550 kg/m
3
; ρar = 1,2 kg/m
3
; g = 9,8 m/s
2
; 1 atm = 101325 Pa). Qual será a leitura h 
do manômetro no instante em que a bomba para de funcionar? Considerar compressão 
isotérmica do ar. 
 
5. O nível de combustível nos tanques dos veículos pode ser relacionado com o valor da 
pressão medida no fundo do tanque. Considere o tanque abaixo que possui 30 cm de 
profundidade e que, acidentalmente, contem 2 cm de água mais gasolina. Quantos 
centímetros de ar permanecem no topo do tanque quando o indicador de nível acusa, 
erroneamente, que o tanque está cheio? Dados: γágua = 9790 N/m
3
. 
 
 
6. Uma linha de gasolina está conectada a um medidor de pressão através de um 
manômetro duplo em U, como mostra a figura abaixo. Se a leitura da pressão 
manométrica for de 370 kPa, determine a pressão manométrica da linha de gasolina. 
Dados: água,4°C = 1000 Kg/m
3
, g = 9,8 m/s
2
. 
 
7. Água flui para baixo ao longo de um tubo inclinado de 30° em relação a horizontal, 
conforme mostrado. A diferença de pressão PA – PB é causada parcialmente pela 
gravidade e parcialmente pelo atrito. Calcule esta diferença de pressão no caso em 
que L = 5 ft e h = 6 in. 
3 
 
Dados: Hg = 26,38slug/ft
3
, H2O = 1,94slug/ft
3
, g = 32,2 ft/s
2
, 1 ft = 12 in. 
 
8. 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 (figura a esquerda). Em seguida, um volume  = 3,25 cm
3
 
de óleo Merian (densidade igual a 0,827) é adicionado no lado esquerdo do tubo. 
Calcule a altura de equilíbrio, H, se ambas as pernas do tubo em U estão abertas 
para a atmosfera. Dados: água = 998 Kg/m
3
. 
 
 
 
 
Respostas Lista nº 02 
 
 
1. h = 9,5 cm;F = 59,5 N 
2. PI = 25200 Pa, PF = 12050 Pa, T = 44,12 °C 
3. γóleo = 55,2 lbf/ft
3, Pc = 16,63 lbf/in
2 
4. h = 21,3 cm 
5. 1 cm 
6. P = 354624 Pa 
7. PA - PB = 237,31 lbf/ft
2 
8. H = 1,78 cm