física

FENÔMENOS DE TRANSPORTE
LISTA DE EXERCÍCIOS 04
Assunto: Equação básica da Estática dos Fluidos; a atmosfera padrão; variação de pressão em um fluido estático; líquidos incompressíveis; manômetros; sistemas hidráulicos.
1. Você está sobre a lateral de uma montanha e, ao ferver água, nota que a temperatura de ebulição é
90ºC. Qual é a altitude aproximada em que você se encontra? No dia seguinte, você está em outro local nesta montanha onde a água ferve a 85ºC. Que altura você escalou entre esses dois dias? Considere a atmosfera-padrão americana. Resposta: Z = 2980 m; Z = 1480 m.
2. A temperatura de ebulição da água diminui com o aumento da altitude devido à queda de pressão. Por isso, alimentos como feijão, misturas para bolos e ovos quentes, entre outros, devem ser cozidos em diferentes períodos de tempo. Determine a temperatura de ebulição da água a 1000 e 2000 m de altitude em um dia-padrão e compare com o valor referente ao nível do mar.
3. Um cubo metálico oco, com arestas de 100 mm, flutua na interface entre uma camada de água e ma camada de óleo SAE 10W, de tal forma que 10% do cubo está imerso no óleo. Qual é a diferença de pressão entre as faces horizontais superior e inferior do cubo? Qual é a massa específica média do cubo? Resposta: p = 972 kPa; ρcubo = 991 kg/m³.
4. Um manômetro indicou uma pressão de 0,25 MPa nos pneus frios do seu carro numa altitude de 3500 m sobre uma montanha. Qual é a pressão absoluta nos pneus? Com a descida até o nível do mar, os pneus foram aquecidos até 25ºC. Que pressão o manômetro indica nesta condição? Considere a atmosfera-padrão americana.
5. O tubo mostrado está cheio com mercúrio a
20ºC. Calcule a força aplicada no pistão.

6. Um cubo de carvalho maciço, com arestas de 1 ft, é mantido submerso por um tirante conforme mostrado na figura ao lado. Calcule a força real da água sobre a superfície inferior do cubo e a tração no tirante.
7. O ponto mais profundo conhecido nos oceanos é 11.034 m no