Atividades Remotas I

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Lista de exercícios I 
 Propriedades de fluidos 
1) A viscosidade cinemática de um óleo é de 0,028 m²/s e o seu peso 
específico relativo é de 0,85. Determinar a viscosidade cinemática nos 
sistemas MK*S, CGS, e SI (g=10 m/s²). 
2) A viscosidade dinâmica de um óleo é de 5 ∗ 10 -4 kgf.s/m2 e o peso 
específico relativo é de 0,82. Determinar a viscosidade cinemática nos 
sistemas MK*S SI e CGS. 
3) O peso de 3 dm³ de uma substância é 23,5 N. A viscosidade Cinemática é 
de 10 -5 m2/s. . Se g=10 m/s² qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas 
CGS, MK*S e em N. min/km² e SI? 
4) São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2mm. A placa 
superior move-se com velocidade de 4m/s enquanto que a inferior está fixa. 
Se i espaço entre as dias placas dor preenchido com óleo (ν = 0,1 Stokes; ρ 
= 830 Kg/m³) , qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo? 
 
 
 
5) Uma placa quadrada de 1,0m de lado e 20N de peso desliza sobre um 
plano inclinado de 30°, sobre uma película de óleo. A velocidade da 
placa é de 2m/s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a 
espessura da película é de 2mm ? 
 
 
6) Um pistão cai dentro de um cilindro com velocidade constante de 3,2 
m/s. Entre o pistão e o cilindro existe uma película de óleo de 
viscosidade cinemática 10-3 m2/s e ɣ = 8800 N/m3. Sendo o diâmetro 
do pistão 10 cm, seu comprimento 5cm e o diâmetro do cilindro 10,2 cm 
, determinar o peso do pistão. (g=10m/s²). 
 
 
7) Um pistão tem massa de 0,5 kg. O cilindro de comprimento ilimitado é 
puxado para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é de 
10 cm e do pistão é 9 cm entre os dois existe óleo de viscosidade 
cinemática de 10-4 m2/s e ɣ=8000 N/m3. Com que velocidade deve subir 
o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? (Supor diagrama 
linear e g=10m/s2). 
 
8) São dados dois planos paralelos à distância de 0,5 cm. O espaço entre 
os dois é preenchido com um fluído de µ = 10-5kgf *s/m2. Qual será a 
força necessária para arrastar uma chapa de espessura 0,3 colocada a 
igual distância dos dois, de área 100 cm2 e à velocidade de 0,15m/s. 
 
 
 
 
9) Assumindo o Diagrama de velocidades indicado na figura, no qual a 
parábola tem seu vértice a 10 cm do fundo, calcular o gradiente de 
velocidade e a tensão de cisalhamento para y=0; 5; 0cm. Adotar μ = 
400 centipoises. 
 
 
10) A placa da Figura tem uma área de 4m2 e espessura desprezível. Entre 
a placa e o solo existe um fluído que escoa, formando um diagrama 
dado por V = 20Y Vmax (1 – 5Y). A viscosidade dinâmica do fluído é 10
-2 
N*s/m2 e a velocidade máxima de escoamento é 4 m/s. Pede – se: 
 
 
a) O gradiente de velocidade junto ao solo: 
b) A força necessária para manter a placa em equilíbrio. 
 
11) Um fluído escoa sobre uma placa com o diagrama dado. Pede-se: 
a) V= f(y). 
b) A tensão de cisalhamento junto à placa. 
 
 
12) Na Figura, uma placa de espessura desprezível e área At = 2m2 
desloca-se com v=5 m/s constante, na interface de 2 fluidos, tracionada 
por uma força F = 400 N. Na parte superior, ɛ = 1 mm e o diagrama de 
velocidades é considerado linear. Na parte inferior, o diagrama é dado 
por v = ay2 + by + c. Pede-se: 
a) A tensão de cisalhamento na parte superior da placa em movimento; 
b) A tensão de cisalhamento na face inferior da mesma placa; 
c) a expressão do diagrama de velocidades (v = f(y)) no fluído superior; 
d) a expressão do diagrama de velocidades no fluído inferior (v = f(y)); 
e) a força R que mantém a placa da base em repouso. 
 
 
13) Um gás natural tem peso específico relativo 0,6 em relação ao ar a 
10000 Kgf/m² (abs) e 15°C. Qual o peso deste gás nas mesmas 
condições de pressão e temperatura? Qual a constante R deste gás? 
 
14) Um volume de 10 m3 de dióxido de carbono a 27°C e 133,3 kPa (abs) é 
comprimido até se obter 2m3. Se a compressão for isotérmica, qual será 
a pressão final? Qual seria a pressão final se o processo fosse 
adiabático ? ( k = 1,28). 
 
15) Calcular o peso especifico do ar a 441 KPa (abs) e 38º c. 
 
16) Um balão sonda de formato esférico foi projetado para ter um diâmetro 
de 10m a uma altitude de 45000m. Se a pressão e temperatura nesta 
altitude são respectivamente 2000Kgf/m^2 (abs) e -60ºC, determinar o 
volume de hidrogênio a 10000Kgf/m^2 (abs) e 20ºC necessário para 
encher o balão na terra. 
 
 
Questões teóricas: 
 
1) Defina fluídos ? 
2) Quais as diferenças entre gases e líquidos? 
3) Discuta as características de cisalhamento de fluídos newtonianos, não 
– newtonianos e fluídos ideais ? 
4) O que relaciona a lei da viscosidade de Newton? 
5) Faça uma análise dimensional da viscosidade absoluta, cinemática, 
peso específico e massa especifica? 
6) Qual é a relação entre peso específico e massa especifica ?