ENG008-ListaExercicios2

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Universidade Federal da Bahia - UFBA 
Escola Politécnica 
Departamento de Engenharia Química 
 
 
Endereço: Rua Aristides Novis 2, 6º. Andar, Federação - CEP: 40210-630, Salvador- BA 1 
 
 
Lista de Exercícios 2: Fenômenos de Transporte I – Prof. Marcio Nascimento 
 
1) (Çengel, Cap. 1) Considere que na latitude de 45º a aceleração g da gravidade varie 
em função da altitude z (esta acima do nível do mar) da forma g = a − bz, onde a = 
9,807 m/s2 e b = 3,32 × 10−6 s−2. Como o peso dos corpos pode mudar ligeiramente de 
um local para outro, como resultado apenas da variação de g, determine o peso de uma 
pessoa de 80 kg: a) ao nível do mar (z = 0); b) em Denver (z = 1610 m); c) topo do 
Monte Everest (z = 8848 m). 
 
 
 
 
 
 
2) (Çengel, Cap. 2) A viscosidade de um fluido deve ser medida com um viscosímetro 
constituído de dois cilindros concêntricos de 75 cm de comprimento. O diâmetro 
externo do cilindro interno é de 15 cm, e a folga entre os dois cilindros é 0,12 cm. O 
cilindro interno gira a 200 rpm e o torque medido é de 0,8N⋅m. Determine a viscosidade 
do fluido. 
 
 
 
 
3) (Çengel, Cap. 2) Nutrientes dissolvidos em água são levados para as partes superiores 
das plantas através de tubos pequenos devido em parte ao efeito capilar. Determine a 
altura que a solução subirá numa árvore num tubo de 0,005mm de diâmetro como 
resultado do efeito capilar. Trate a solução como água a 20º C com ângulo de contato de 
15º. 
 
 
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4) (Çengel, Cap. 2) Um tubo de vidro de 0,03 in de diâmetro é inserido em querosene a 
68º F. O ângulo de contato do querosene com a superfície do vidro é de 26º. Determine 
a ascensão do querosene no tubo. 
 
 
 
5) Um trecho de redução em um tubo de água tem um diâmetro de entrada de 5 cm e 
diâmetro de saída de 2 cm. Se a velocidade na entrada é de 2 m/s, qual é a velocidade na 
saída? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) (Çengel, Cap. 2). Considere o escoamento laminar de um fluido newtoniano de 
viscosidade µ entre duas placas paralelas. O escoamento é unidimensional e o perfil de 
velocidade é expresso como u(y) = 4umax[y/h − (y/h)2], onde y é a coordenada vertical da 
superfície do fundo, h é a distancia entre as duas placas e umax é a velocidade máxima 
do escoamento que ocorre no plano do meio. Desenvolva uma expressão para a força de 
arrasto exercida em ambas as placas pelo fluido na direção do escoamento por unidade 
de área das placas. 
 
 
 
 
 
7) Um silo móvel localizado no cais do porto de Salvador é formado por um cone de h = 
12 m de altura e armazena grãos para importação. O silo opera com um vazamento 
constante de 1,5 m3/min de soja, o produto resultante caindo diretamente em caminhões. 
Para a instalação de um rotâmetro (medidor de fluxo) é necessário prever a velocidade 
com que o material escoa no raio 0,75 m. 
 
 
 
 
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8) Calcule o valor médio, discrepância, variância, desvio padrão e desvio padrão da 
média dos seguintes dados da tabela abaixo: 
82,5 82,6 82,7 82,8 82,9 83,0 83,1 83,2 
83,3 83,4 83,5 83,6 83,7 83,8 83,9 84,0 
84,1 84,2 84,3 84,4 84,5 84,6 84,7 
 
 
 
 
9) (Fox, Cap. 1) Mais adiante no curso serão apresentados conceitos sobre aerodinâmica 
e será mostrado que a força de arrasto sobre um corpo é dada por: 𝐹𝐷 =
1
2
𝜌𝑉2𝐴𝐶𝐷. 
Assim, o arrasto da velocidade V, da massa especifica ρ do fluido e do tamanho do 
corpo (indicado pela área frontal A) e sua forma (indicada pelo coeficiente de arrasto 
CD). Quais são as dimensões de CD? 
 
 
 
 
10) Uma bola de 0,35 kg, parte do repouso a partir de uma altura y0 de 100m. Considere 
apenas a resistência do ar FD = kV2 (despreze eventual empuxo), onde k = 10−4 Ns2/m2, e 
V a velocidade. Determine a velocidade ao tocar o solo. 
 
 
 
 
 
 
11) (Fox, Cap. 1) Considere uma partícula em queda livre acelerando a partir do 
repouso num fluido. Seu peso é W, e a força de resistência do ar é FD = kV, onde V é a 
velocidade. Encontre a distancia percorrida ao atingir 95% da velocidade terminal, Vt. 
 
 
 
 
 
12) (Fox, Cap. 1) Um paraquedista pesa 75 kg, e está em queda livre acelerando a partir 
do repouso. A força de resistência do ar é FD = kV2, onde V é a velocidade e k = 0,228 
Ns2/m2. Encontre a máxima velocidade em queda livre e a velocidade de queda na 
distancia de 100 m. 
 
 
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13) Uma sala de aula tem 25 m de comprimento, 15 m de largura e 4 m de altura. Qual é 
o peso do ar na sala se a pressão é de 1,0 atm (Patm = 1,013×105 Pa)? 
 
 
 
 
 
 
 
14) Uma cama de água king size tem 2,50 m de comprimento, 2,50 m de largura e 40,0 
cm de altura. Calcule o peso de água da mesma, e a pressão exercida no piso quando tal 
cama repousa sobre o mesmo – para tanto assuma que a superfície inferior da cama 
entra em contato diretamente com o chão. 
 
 
 
 
 
 
 
15) Num elevador hidráulico para carros, o ar comprimido exerce uma força sobre um 
pequeno pistão de secção circular de raio 7,50 cm. Esta pressão é transmitida por um 
líquido a um outro pistão de raio 20,0 cm. Que força deve o ar comprimido exercer para 
levantar um automóvel que pesa 14500N?