Avaliação1

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná - Câmpus Apucarana
Coordenação de Engenharia Têxtil
Fenômenos de Transporte 1 - Profa. Liliana de Luca Xavier Augusto
Avaliação 1 - Estática dos Fluidos
Checklist:
• Define o ponto onde a pressão está sendo avaliada, indicando no esquema do problema?
• Indica as forças que estão agindo sobre os corpos?
• Calcula variáveis ou parâmetros auxiliares, quando necessário?
• Realiza a análise dimensional e aplica corretamente os fatores de conversão de unidades, quando necessário?
• Resolve e/ou simplifica corretamente as expressões numéricas resultantes das etapas anteriores?
Observação: os desenhos desta avaliação não encontram-se em escala.
1. (5 pontos) A figura abaixo mostra um manômetro acoplado a um tanque que contém ar. Em um primeiro
momento, os níveis dos fluidos mercúrio (Hg) e água (H2O) estão como mostrado na imagem da esquerda.
Em um segundo momento, o ar é resfriado, e um certo volume de água adentra no tanque, atingindo uma altura de
0,5 cm, como indicado na figura da direita. Consequentemente, o nível de água logo abaixo do tanque também se
altera (h). Considere que o peso do ar é desprezível quando comparado ao peso da água e do mercúrio. Pede-se:
(a) (2 pontos) calcule a pressão no manômetro para o primeiro momento (P);
(b) (1 ponto) calcule a nova altura (h) da coluna de água localizada logo abaixo do tanque. Dica: utilize as áreas da
seção transversal do tanque e do tubo para tal;
(c) (2 pontos) calcule a pressão no manômetro para o segundo momento (P’).
Dados: ρHg = 13600 kg/m3; ρH2O = 1000 kg/m3.
2. (3 pontos) Um cilindro sólido e maciço, feito de um material cuja densidade é 600 kg/m3, é posicionado em um
tanque cheio de um líquido A, como indicado na situação (1) da figura abaixo. Observa-se que ele encontra-se em
equilíbrio, de forma que 30 cm de sua altura encontra-se submersa neste fluido. Em uma outra situação (2), este
mesmo cilindro é colocando em um tanque cheio com um líquido B, e uma força F de módulo 8 kN é aplicada sobre
ele, de forma que ele fica totalmente submerso no fluido. A área da base do cilindro é 1 m2. Pede-se:
(a) (1,5 pontos) calcule a densidade do líquido A;
(b) (1,5 pontos) calcule a densidade do líquido B.
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3. (2 pontos) Um manômentro de tubo em U, preenchido com mercúrio (Hg), é conectado a um tanque pressurizado,
como mostra a figura abaixo. Um manômetro de Bourdon conectado ao tanque indica uma pressão do ar de 3 psi.
Calcule a altura diferencial h, considerando que o peso da coluna de ar é desprezível devido à sua baixa densidade,
quando comparado aos demais fluidos.
Dados: ρHg = 850 lbm/ft3; ρH2O = 62,4 lbm/ft3.
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