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Curso Engenharia Civil Disciplina Mecânica dos Fluidos (2020/1) Prof. Lino Freitas 1 LISTA DE EXERCÍCIOS nº 6 1) A figura abaixo ilustra um sifão por meio do qual retira-se óleo de densidade = 820 kg/m3 através de um tubo de 50 mm de diâmetro interno. O óleo está contido em um reservatório cuja superfície livre está situada 5,0 m acima de um plano de referência localizado no mesmo nível do ponto de descarga. Sabendo que a perda de carga entre os pontos (1) e (2) é igual a 1,5 m e de 2,4 m entre (2) e (3), e que o ponto (2) encontra-se a 2,0 m acima da superfície livre de óleo no tanque, calcular: a) a vazão de descarga do óleo; b) a pressão manométrica no ponto (2). Considerar g = 9,81 m/s2. 2) A figura a seguir ilustra um tanque fechado em cujo interior encontra-se óleo até uma altura de 24,4 m contados a partir da base do tanque e ar pressurizado acima do nível de óleo. Por meio de um conduto de 127 mm de diâmetro interno o óleo é lançado a uma altura de 30,5 m acima da base do tanque com uma vazão de 17 L/s. Sabendo que a densidade do óleo é igual a 840 kg/m3 e que a perda de carga entre os pontos (1) e (2) é de 0,6 m, calcular a pressão manométrica do ar no interior do tanque. Considerar g = 9,81 m/s2. Curso Engenharia Civil Disciplina Mecânica dos Fluidos (2020/1) Prof. Lino Freitas 2 3) O nível de água no interior de um tanque é de 20 m acima da base - ver figura a seguir. Uma mangueira está conectada à parte inferior do tanque, e o bocal da mangueira aponta diretamente para cima. A tampa do tanque é hermética e a pressão manométrica do ar acima da superfície da água é de 2,0 atm. Calcular a altura máxima que a corrente de água pode atingir. Considerar: 1,0 atm = 101 kPa; água = 9810 N/m3. 4) O nível de água em um tanque é de 20 m acima da base e o tanque acha-se aberto para a atmosfera - ver figura abaixo. Uma mangueira está conectada à parte inferior do tanque e o bocal no final da mangueira aponta diretamente para cima. Na tubulação que vai do tanque ao bocal há uma bomba que aumenta a pressão da água. Se o jato d’água alcança uma altura de 27 m, calcular a pressão manométrica fornecida pela bomba. 5) Água escoa em uma comporta com 0,45 m de altura e 10,0 m de largura, tal como ilustrado na figura seguinte. Na saída da comporta (seção contraída) a profundidade é de 50 mm. Considerando desprezível a velocidade no ponto (1), calcular: a) a velocidade de escoamento na seção contraída - ponto (2); b) a vazão de escoamento no ponto (2). Considerar: g = 9,81 m/s2. Curso Engenharia Civil Disciplina Mecânica dos Fluidos (2020/1) Prof. Lino Freitas 3 6) O reservatório A mostrado na figura abaixo possui nível constante e fornece água com uma vazão de 10 L/s para o tanque B. Verificar se a máquina é uma bomba ou uma turbina e calcule sua potência sabendo que η = 75%. Dados: água = 10000 N/m3; área das tubulações = 10 cm2; g = 10 m/s2. RESPOSTAS 1) Q = 9,12 x 10-3 m3/s; P = -37 kPa 2) Par = 56 kPa 3) h = 40,6 m 4) P = 68,7 kPa 5) v2 = 2,8 m/s; Q = 1,4 m3/s 6) A máquina é uma turbina e NT = 750 W
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