Lista 2 (1)

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LISTA DE EXERCÍCIOS 2 
1) O peso de 3cm³ de uma substância é 23,5N. Qual a massa específica e o 
peso específico? RESP:  = 783333,33 Kg/m³;  = 7833333,33 N/m³ 
2) A viscosidade cinemática da substância do exercício anterior é 10-5m²/s, 
qual a viscosidade dinâmica? RESP:  = 783333,33 Kg/m³ 
3) Um fluído pesa 3KN ocupa um volume de 2m³. Qual o peso específico 
desse fluído? RESP:  = 1,5 KN/m³ 
4) Um fluído pesa 15 N e ocupa um volume de 2000cm³. Qual o peso 
específico desse fluído? RESP:  = 7500 KN/m³ 
5) O peso de 20cm³ de uma substância é 43,5N. Qual a massa específica, o 
peso específico e a viscosidade dinâmica sabendo-se que a viscosidade 
cinemática é 10
-5
m²/s? RESP:  = 217500 Kg/m³;  = 2175000 N/m³;  = 
2,17 kg/m.s 
6) A viscosidade cinemática de um fluído é 5,4 in²/s. Quanto será essa 
viscosidade em: 
a. m²/s RESP.: 34,83 x 10-4 m²/s 
b. Stokes RESP.: 34,83 stokes 
c. ft²/s RESP.: 0,04 ft²/s 
d. Centistokes RESP.: 3483,86 centistokes 
7) A densidade da água é 999,97 Kg/m³ e sua viscosidade dinâmica é 1,002cp. 
Calcule a viscosidade cinemática. RESP: 1,002 x 10
-3
 m²/s 
8) Qual o volume ocupado por 1 kg de substância abaixo 
a. Etanol:  = 787 kg/m³ RESP.: 1,27 x 10-3 m³ 
b. Amônia :  = 826 kg/m³ RESP.: 1,21 x 10-3 m³ 
c. Óleo :  = 959 kg/m³ RESP.: 1,04 x 10-3 m³ 
d. Petróleo :  =918 kg/m³ RESP.: 1,09 x 10-3 m³ 
e. Óleo combustível :  =893 kg/m³ RESP.: 1,12 x 10-3 m³ 
f. Gasolina :  =739 kg/m³ RESP.: 1,35 x 10-3 m³ 
9) A massa específica da água é 1000 kg/m³. Calcule a massa específica em: 
a. g/cm³ RESP.: 1 g/cm³ 
b. lbm/ft³ RESP.: 62,30 lbm/ft³ 
c. lbm/in³ RESP.: 1 g/cm³ 
10) Determine a densidade e a massa de ar em uma sala cuja dimensão é 4 x 5 
x 6m a 100kPa e 25°C. Considere R = 0,287kPa.m³/kg.K. RESP: 140kg 
 
11) Um fluido que ocupa um volume de 24L pesa 225N em um local onde a 
aceleração da gravidade é de 9,8 m/s². Determine a massa desse fluido e 
sua densidade. RESP: m = 23kg;  = 0,957 kg/L 
 
12) Um container de 100L está cheio de ar a uma temperatura de 27°C. Qual a 
pressão no container? R = 0,287 kPa.m³/kg.K. RESP: 861 kPa 
 
13) Ao analisar um propulsor que opera em água a 70°C, observou-se que a 
pressão nas extremidades das pás cai para 0,1psia a altas velocidades. 
Determine se há risco de cavitação nesse propulsor. 
 
14) Seu gerente pede para que você determine a pressão mínima da água em 
um sistema de distribuição de água a 30°C na indústria para que não ocorra 
cavitação. Atenda a solicitação. RESP: 4,25 KPa 
 
15) O engenheiro de processo onde você trabalha seleciona uma bomba para 
elevar a água a 25°C para um tanque a 4m de altura. Ele faz alguns cálculos 
e determina que a pressão mínima que a água tem que ter é de 1,71kPa. O 
estagiário ao lado, afirma que o engenheiro está errado e que para não 
ocorrer cavitação será necessário que a pressão mínima da água seja igual a 
2,34kPa, pois assim fica acima a pressão de vapor da água. Qual dos dois 
você apoiaria? 
 
16) A distância entre dois pratos planos e paralelos é 0,00914m e o prato 
inferior está sendo puxado a uma velocidade relativa de 0,366m/s. O fluido 
entre os pratos é óleo de soja com viscosidade de 4x10
-2
 Pa.s a 303K. 
a. Calcule a tensão cisalhante e o gradiente de velocidade, em unidade 
do S.I. RESP: 1,6Pa; 40 s
-1
. 
b. Caso o glicerol a 293 K com viscosidade 1,069 Kg/m.s seja usado 
no lugar do óleo de soja, qual seria a velocidade relativa em m/s 
necessária para a mesma distância entre os pratos e a mesma tensão 
cisalhante obtida no item (a)? Qual o novo gradiente de velocidade? 
RESP: 0,014m/s 1,5 s
-1
. 
 
17) O pistão mostrado na figura abaixo desliza no cilindro com uma velocidade 
constante de 0,6m/s. Calcular o peso do pistão, sabendo-se que a 
viscosidade do fluido lubrificante é 200cP. RESP: 12,4N. 
 
 
 
 
 
 
 
18) Tem se um viscosímetro rotatório que consta basicamente de dois cilindros 
coaxiais onde o óleo de ensaio é colocado entre eles (ver figura). É 
necessário um torque de 2 N.m para fazer o cilindro interno girar a 30rpm, 
enquanto o externo permanece fixo. Os cilindros possuem 0,457m de 
comprimento e a folga entre eles é de 0,30cm. Desprezando os efeitos de 
borda, demonstre que: 
a. A tensão cisalhante é dada por: 
b. Calcule a vicosidade do óleo de ensaio em Pa.s, supondo o fluido 
Newtoniano e ri = 0,15m. RESP: 0,2 Pa.s 
 
 
 
19) A figura abaixo mostra uma placa “A”, com área total de 1,0m² e massa de 
0,10Kg, deslizando para baixo entre duas placas, entre as quais encontra-se 
um óleo (=407cP). Desprezando a espessura da placa “A” e o empuxo e 
considerando y1 = 0,35m e y2 = 0,15m calcule: 
a. A tensão cisalhante no S.I; RESP: 1,962N/m² 
b. A velocidade da placa no S.I. RESP: v=0,51m/s