01 Mar-Propriedades dos fluídos-1-M esp, P esp, comp, elast, p vap, etc-Exercícios

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Características de um fluído - Aplicação
Exercícios sobre viscosidade
Exercícios sobre pressão (inicial) (aqui)
Fonte: WHITE
1.9 Um fluido é pesado em um laboratório. Sabe-se que 5,6781 litros do fluido pesam 37,865 N. (a) Qual é a densidade do fluido em kg/m3? (b) Que fluido poderia ser esse? Suponha que a gravidade padrão seja g = 9,807 m/s2.
a) Qual a densidade (ou massa específica)?
Respostas: a) 680 kg/m3; b) Gasolina
Fonte: FOX
1.19 A massa específica do mercúrio é dada como 13,550 kg/m3. Calcule a) a densidade relativa e b) o volume específico do mercúrio em m3/kg. Calcule o seu peso específico em N/m3 c) na Terra e d) na Lua. A aceleração da gravidade na Lua é de 1,68 m/s2.
Respostas: a) 13,6; b) 0,0001 m3/kg; c) 132925 N/m3; d) 22764 N/m3
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.5 O mercúrio possui um peso específico de 133 kN/m3 quando a temperatura é 20oC. Determine sua densidade e a densidade relativa nessa temperatura.
Respostas: densidade = 13,6 Mg/m3; Densidade relativa: 13,6
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.6 O combustível para um motor de jato possui uma densidade de 515 kg/m3. Se o volume total dos tanques de combustível é 1,42 m3, determine o peso do combustível quando os tanques estiverem totalmente cheios.
Resposta: 7174N
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.13 O cargueiro transporta 1,5.106 barris de petróleo bruto em sua carga. Determine o peso do petróleo, em libras, se a sua densidade relativa é 0,940. Cada barril contém 42 galões e existem 7,48 gal/pés3.
Resposta: 494.106 lb
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.14 A água na piscina tem uma profundidade medida de 3,03 m quando a temperatura é 5oC. Determine sua profundidade aproximada quando a temperatura torna-se 35oC. Desconsidere as perdas decorrentes de evaporação.
Resposta: 3,05 m
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.18 O querosene possui um peso específico de 𝜸q = 50,5 lb/pés3 e o benzeno, de 𝜸b = 56,2 lb/pés3. Determine a quantidade de querosene que deverá ser misturada com 8 lb de benzeno de modo que a mistura combinada tenha um peso específico de 𝜸 = 52,0 lb/pés3.
Resposta: 20,1 lb
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.20 Querosene é misturado com 10 pés3 de álcool etílico de modo que o volume da mistura no tanque torna-se 14 pés3. Determine o peso específico e a gravidade específica.
Respostas: 49,7 lb/ft3 e 0,797
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.23 O recipiente em forma de tambor é enchido com água a uma temperatura de 25oC e com uma profundidade de 2,5 m. se o recipitente possui uma massa de 30 kg, determine o peso combinado do recipiente e da água.
Resposta: 19,5 kN
Fonte: HIBBELER
HIBBELER. 1.24 A nuvem de chuva tem um volume aproximado de 6,50 milhas3 e uma altura média, de cima a baixo, de 350 pés. Se um recipitente cilíndrico com 6 pés de diâmetro coleta 2 pol. de água após a chuva cair da nuvem, estime o peso total da chuva que caiu da nuvem.
Resposta: 28,4.109 lb
Streeter, pg. 45: Um oceanógrafo deseja construir um laboratório marinho de 5 m de altura que deve suportar uma imersão até 100 m, medida desde o nível do mar até a parte superior do laboratório. Encontrar a pressão em sua parte superior, se a densidade relativa da água salgada é 1,02. Considere a temperatura da água = 20oC.
Resposta: 1,17.106 Pa
Resposta: 1991 N
Çengel – 1-14. Um tanque plástico de 3 kg que tem volume de 0,2 m3 está cheio com água líquida. Considerando que a densidade da água seja de 1000 kg/m3, determine o peso do sistema combinado.
Resposta: 3277 N
Çengel – 1-15. Determine a massa e o peso do ar contigo num compartimento cujas dimensões são 6 m x 6 m x 8 m. Considere que a densidade do ar é de 1,16 kg/m3.
4. a) Determine a variação de volume de 0,03 m3 de água a 27oC quando sujeito a um aumento de 21 kg/cm2 na pressão
Fonte: Gilles-Schaun
Resposta: -0,000027 m3
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Exemplo 2: Determine a alteração de volume sofrida por 100 m3 de água quando aquecidos de 40C (quando a água está mais densa) até 1000C (quando a água está menos densa).
Fonte: Houghtalen, R. J. – Engenharia hidráulica – São Paulo: Pearson, 2012.
Resposta: 4 m3
Pressão manométrica
Pressão absoluta
Hibbeler. 2.2 A água em um lago tem uma temperatura média de 15oC. Se a pressão barométrica da atmosfera é de 7209 mm de Hg, determine: a) a pressão maonométrica e b) a pressão absoluta em um aprofundidade de água de 14 m. Consulte a tabela a seguir para massa específica da água.
Salvo indicação em contrário, considere a densidade da água como 1000 kg/m3 e seu peso específico 62,4 lb/ft3. Além disso, assuma que todas as pressões são pressões manométricas. 
Resposta: a) 137 kPa. B) 233 kPa
Hibbeler. 2.3 Se a pressão absoluta em um tanque é de 140 kPa, determine a coluna de pressão em mm de mercúrio. A pressão atmosférica é de 100 kPa.
Resposta: 301 mm
Hibbeler. 2.4 A torre de perfuração de petróleo perfurou 5 km n solo antes de alcançar um reservatório de petróleo bruto. Quando isso acontece, a pressão na coluna do poço A passa para 25 Mpa. Uma “lama” de perfuração deve ser colocada em toda a extensão do tubo para deslocar o óleo e quilibrar essa pressão. Qual deverá ser a densidade da lama para que a pressão em A se torne zero?
Resposta: 1390 kg/m3
Hibbeler. 2.5 Em 1896, S. Riva Rocci desenvolveu o protótipo do esfigmomanômetro atual, um dispositivo usado para medir a pressão sanguínea. Quando vestido como um punho em torno do braço superior e inflado, a pressão de ar dentro do punho era conectada a um manômetro de mercúrio. Se a leitura para a pressão alta (ou sistólica) for 120 mm e a pressão baixa (ou diastólica) for 80 mm, determine essas pressões em psi e pascais.
Respostas: sistólica: 16,0.103 e 2,31 psi; diastólica: 10,6 kPa e 1,54 psi
Hibbeler. 2.6 Mostre por que a água não seria um bom fluido para usar com um barômetro pelo cálculo da altura à qual a pressão atmosférica a elevaria em um tubo de vidro. Compare esse resultado com o do mercúrio. Considere peso específico da água 62,4 lb/pex3, peso pesp do mercurio 846 lb/pés3
Resposta: precisaria um cano de 33,9 ft
Hibbeler. 2.8 O tanque de armazenamento subterrâneo contém gasolina até o nível A. se a pressão atmosférica é 101,3 kPa, determine a pressão absoluta em cada um dos cinco pontos identificados. Observe que o ponto B está localizado no tubo e o ponto C está logo abaixo dele, praticamente na mesma altura. Considere massa específica da gasolina 730 kg/m3.
Respostas: pA = 101,3 kPa; pB = pC = 108 kPa; pD=pE = 123 kPa
Hibbeler. 2.9 O tanque de armazenamento está cheio de um óleo. A tubulação está conectada ao tanque em C e o sistema está aberto à atmosfera em B e E. Determine a) a pressão máxima no tanque em psi se o óleo atingir um nível de F na tubulação. Além disso, b) em que nível o óleo deveria estar no tanque para que ocorra a pressão máxima no tanque? Qual é esse valor ? Considere massa específica do óleo 1,78 slug/pé3.
Respostas: 1,59 psi; 3,98 psi
Hibbeler. 2.10 O tanque de armazenamento está cheio de um óleo. A tubulação está conectada ao tanque em C e o sistema está aberto à atmosfera em E. determine a pressão máxima no tanque em psi se o óleo tem uma densidade de 1,78 slug/pé3. onde ocorre a pressão máxima? Suponha que não haja ar preso no tanque e que o topo do tanque esteja fechado em B.
Resposta: 4,78 psi
Hibbeler. 2.11 O tanque fechado foi completamente cheio de tetracloreto de carbono quando a válvula em B foi aberta, permitindo que o nível de tetracloreto de carbono caísse lentamente, conforme mostrado. Se a válvula for então fechada e o espaço dentro de A for vácuo, determine a) a pressão no líquido perto da válvula B quando h = 25 pés. Além disso, b) determine em que nível h o tetracloreto de carbono deixará de sair quando a válvula for aberta. A pressão atmosférica é de 14,7 psi.
Respostas: a) 2,57 psi; b) 21,3 ft
Hibbeler. 2.12 O tanque de imersão contém álcool etílico usado para a limpeza de peças de automóvel. Se h = 7 pés, determine a pressão desenvolvida no ponto A e na superfície de ar B dentro da parte fechada. Considere o peso específico do álcool 49,3 lb/pés3.
Respostas:1,71 psi e 0,342 psi 
Hibbeler. 2.13 O tanque de imersão contém álcool etílico usado para a limpeza de peças de automóvel. Se a pressão manométrica na parte fechada é pB = 0,5 psi, determine a pressão desenvolvida no ponto A e a altura h do nível de álcool etílico no tanque. Considere o peso espe´cífico do álcool 49,3 lbs/pés3.
Respostas: 1,87 psi e 7,46 ft
Cavitação
Hibbeler. 2.19 O Burj Khalifa, em Dubai, é atualmente o prédio mais alto do mundo. Se o ar a 40oC está em uma pressão atmosférica de 105 kPa no andar térreo (nível do mar), determine a pressão absoluta no topo do prédio, que tem uma elevação de 828 m. a) Suponha que a temperatura seja constante e que o ar seja compressível. b) Refaça o problema considerando que o ar seja incompressível.
Respostas: 95,92 kPa e 95,85 kPa
Hibbeler-1.62 As lâminas de uma turbina estão girando na água com uma temperatura de 30oC. Qual a menor pressão absoluta da água que pode ser desenvolvida nas lâminas para que não haja cavitação?
Resposta: 4,25 kPa
Hibbeler-1.63 À medida que a água a 40oC escoa pela contração do bocal da figura, sua pressão começa a diminuir. Determine a menor pressão absoluta que ela pode ter sem causar cavitação.
Resposta: 7,38 kPa
Hibbeler-1.64 A água a 70oF está fluindo por uma mangueira de jardim. Se a mangueira for dobrada, um ruído semelhante a um assobio poderá ser ouvido. Aqui houve cavitação na mangueira porque a velocidade do fluxo aumentou no ponto dobrado e a pressão caiu. Qual seria a mais alta pressão absoluta na mangueira nesse local?
Resposta: 0,363 lb/in2 ou 255 kg/m2
Hibbeler-1.65 A água a 25 oC está fluindo por uma mangueira de jardim. Se a mangueira for dobrada, um ruído semelhante a um assobio poderá ser ouvido. Aqui houve cavitação na mangueira porque a velocidade do fluxo aumentou no ponto dobrado e a pressão caiu. Qual seria a mais alta pressão absoluta na mangueira nesse local?
Resposta: 3,17 kPa