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TERCEIRA LISTA DE EXERCÍCIOS

FENÔMENOS DE TRANSPORTE I





1) Determine o peso em lbf de uma massa de 3slugs em um local onde g = 31,7 ft/s2 .



2) Uma placa, que dista 0,5 mm de uma placa fixa, move-se a 0,25 m/s e necessita de uma força por unidade de área de 2 Pa para manter a velocidade constante. Determine a viscosidade absoluta do fluido presente entre as placas.(Resp.: 0,004 N.s/m2)



3) Um cilindro de aço de 1 in de diâmetro e 12 in de comprimento cai, sob a ação do próprio peso com velocidade constante de 0,5 ft/s dentro de um tubo de diâmetro ligeiramente maior. Existe uma película de óleo de rícino com espessura constante entre o cilindro e o tubo. Determine a folga existente entre o tubo e o cilindro. A temperatura do fluido é 100°F e a densidadedo aço é 7,85.



4) Um fluido tem viscosidade de 6,0 cP e massa específica de 50 lbm/ft3. Determine sua viscosidade cinemática em unidades inglesas usuais e em Stokes. (Resp.: 8,059 x 10-5 ft2/s; 7,488 x 12-2 St)



5) Um fluido tem densidade 0,83 e viscosidade cinemática de 4,0 St. Qual é a sua viscosidade absoluta em unidades inglesas usuais e no SI?



6) Um corpo pesando120 lbf, com 2 ft2 de área lateral, desliza sobre um plano inclinado lubrificado que faz um ângulo de 30° com a horizontal. Para uma viscosidade de 1 P e velocidade do corpo de 3 ft/s, determine a espessura da película lubrificante. (Resp.: 2,51 x 10-3 in)



7) Qual o volume específico, em ft3/lbm e em ft3/slug de uma substância de densidade 0,75? (Resp.: 0,02136 ft3/lbm; 0,687 ft3/slug)8) Qual é a relação entre volume específico e peso específico?



9) A massa específica de uma substância é 2,94 g/cm3. Determine sua densidade, seu volume específico e o seu peso específico no SI. (Resp.: 2,94; 3,4014 x 10-4 m3/kg; 2,8812 x 104 N/m3)



10) A distribuição de velocidades para o escoamento laminar entre placas é dada por





[pic]



onde h é adistância que separa as placas, e a origem dos eixos é situada na metade da distância entre as duas placas. Considere o escoamento da água à 15°C, com umáx. = 0,3 m/s e h = 0,50 mm. Calcule a tensão de cisalhamento na placa superior. (Resp.: - 2,64 N/m2)



11) Para determinar a vazão de água a 20°C por uma mangueira, um estudante constata que a mangueira enche um tambor de 208 litros em 2minutos e 37 segundos. Calcule (a) a vazão em volume em m3/s e (b) a vazão em peso em N/s.



12) Um fluido é pesado em um laboratório. Sabe-se que 5,7 litros do fluido pesa 37,9 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.



13) Um bloco de peso P desliza para baixo em um plano inclinado lubrificadopor um filme fino de óleo, como mostra a figura abaixo. A área de contato do filme é A e sua espessura é h. Considerando uma distribuição linear de velocidade no filme, deduza uma expressão para a velocidade “terminal” v (com aceleração igual a zero) do bloco. Determine a velocidade terminal do bloco se a massa do bloco é de 6 kg, A = 35 cm2, θ = 15° e o filme de óleo SAE 30 tem uma espessura de 1mm a 20°C.





[pic]



14) A viscosidade absoluta, μ, de um fluido é principalmente uma função da



a) Massa específica

b) Temperatura

c) Pressão

d) Velocidade

e) Tensão superficial




15) Um óleo tem uma viscosidade cinemática de 1,25 x 10-4 m2/s e uma densidade de 0,80. Qual é a sua viscosidade dinâmica (absoluta) em kg/(m.s)?a) 0,08

b) 0,10

c) 0,125 (d) 1,0 (e) 1,25




16) Duas placas paralelas, uma movendo-se a 4 m/s e a outra fixa, estão separadas por uma camada de 5 mm de espessura de óleo de densidade 0,80 e viscosidade cinemática 1,25 x 10-4 m2/s. Qual é a tensão de cisalhamento média no óleo?



a) 80 Pa, (b) 100 Pa, (c) 125 Pa, (d) 160 Pa, (e) 200 Pa...
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