Fenomenos dos transportes

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Fenômenos de Transporte 1° Semestre de 2.008 Exercícios

Fluidos
1) Um bloco maciço de ferro com massa igual a 1.560kg e densidade igual a 7,8, é suspenso com um cabo e se encontra totalmente imerso em água (ρH2O=1.000kg/m3), com densidade igual a 1. Dado g= 9,81m/s2, determinar: a) o volume do bloco de ferro; b) massa de água que o bloco desloca. Determine o peso de um reservatório de óleoque possui uma massa de 825kg. A aceleração da gravidade é 9,81m/s². (PUCRS). Se o reservatório do exemplo anterior tem um volume de 0,917 m³, determine a massa específica, peso específico e densidade do óleo. (PUCRS). Se 6,0m³ de óleo pesam 47,0 kN, determine o peso específico, massa específica e a densidade do fluido. (PUCRS. Um sólido possui massa igual a 7.000kg e volume igual a 8m³, flutuandoem água com densidade igual a 1. Quais são os volumes das partes imersa e emersa? Supondo que o sólido seja cúbico, quais são as alturas imersas (hi) e emersa (he)? Qual a massa de um corpo que colocado sobre o sólido determina a sua imersão total?

2) 3) 4) 5)

6)

Um embolo de 100kg se move por gravidade no interior de um cilindro vertical. O diâmetro do êmbolo é de 200mm e o diâmetro docilindro de 200,1mm. A altura do embolo é de 320mm. O espaço entre o embolo e o cilindro esta cheio de óleo com viscosidade dinâmica igual a 8,5N.s/m². Determinar a velocidade na descida considerando um perfil linear de velocidade (dv/dy=u/y). (PUCRS) Uma lata contendo alimento tem as seguintes dimensões internas: 100 mm de altura interna e 70 mm de diâmetro interno. O rótulo indica ser de 4 000gramas a massa do conteúdo. Calcular a massa específica do alimento. Um homem de 1000 N possui um peso específico de 10 000 N/m³ com sua respiração exalada. Depois de inspirar profundamente e mergulhar numa piscina, ele flutua verticalmente para cima, até que sua cabeça rompe a superfície da água. Quantos m³ de ar ele mantém nos pulmões. O esquema mostra uma placa móvel localizada entre duas outrasplacas imóveis. Entre as placas há fluidos com viscosidades diferentes. Determine o módulo, a direção e sentido das tensões de cisalhamento que atuam sobre as placas imóveis quando a placa móvel apresenta velocidade igual à 4m/s.

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Fenômenos de Transporte 1° Semestre de 2.008 Exercícios

10)

O esquemaabaixo mostra um bloco com 10kg que desliza num plano inclinado. Determine a velocidade do bloco sabendo que há um filme de lubrificante SAE-30, entre o plano inclinado e o bloco com espessura de 0,1mm a temperatura de 15,6ºC (consultar a tabela) e que a área de contato seja 0,2m².

11)

A viscosidade dinâmica de fluidos pode ser medida com um viscosímetro do tipo cilindro rotativo mostrado nafigura abaixo. O cilindro externo é imóvel enquanto o interno apresenta movimento de rotação (velocidade angular ω). O experimento para determinação de µ consiste em medir a velocidade angular do cilindro interno e o torque necessário Τ para manter o valor de ω constante. Desenvolva uma equação que relacione: µ, ω, Τ, Ri e Re.

τ=

δV δV FN =µ ∴ FN = A * µ * δY δY A Τ = FN * Ri
Τ=A*µ *

δV *Ri δY

δY = Re − Ri δV = ω * Ri A = 2 * π * Ri * l
Τ = 2 * π * Ri * l * µ

ω * Ri Re − Ri

12)

Faz-se uma mistura de 2kg de éter com 1kg de água. Qual a massa específica da mistura resultante? São dados: ρH2O=1000kg/m³, ρéter=730kg/m³. [∀H2O= 1*10-3m³; ∀éter= 2,74*10-3m³; ∀total= 3,74*10-3m³; mtotal= 3,0 kg; ρmistura= 0,802*103kg/m³] Considerando-se um bloco de metal com a sua base comárea de 0,25m², massa de 20kg, apoiado num plano horizontal de metal, e deslocando o bloco com uma velocidade constante de 0,2m/s, determinar a potência necessária para: Dr. MSc. Tec. Tecnº. Eng. Prof. Sidney Lazaro Martins Página 2 de 4

13)

a) atrito metal contra metal (CC= 0,3), sem lubrificante

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b) atrito viscoso com base...
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