Complementacao de Carga Horaria e Conteudo

CENTRO UNIVERSITRIO PADRE ANCHIETA

Disciplina: Fenmenos de Transporte

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Complementao de Carga Horria e Contedo

Nome______________________________Curso__________________________RA_________________

1. Determine a presso relativa no ponto A na gua contida no vaso de presso mostrado na figura

abaixo. Considere: A = 1000 kg/m3, m =13,6 A, g = 9,8m/s2, h1 = 20cm, h2 = 15cm e h3 = 30cm

2. Um leo incompressvel despejado com uma vazo Q constante em um reservatrio cilndrico de

dimetro D. O leo vaza atravs de um orifcio de dimetro d na base do reservatrio, com uma

velocidade de sada dada por v = (2gh)1/2

em que h o nvel do leo, conforme a figura 8. Considerando

que o jato de leo possui dimetro d no orifcio de sada, determine.

a. A equao de balano de massa que descreve a evoluo temporal da altura h

b. A altura mxima hmax de leo no reservatrio a partir do qual o escoamento passa a ser

permanente.

3. A gua escoa em regime permanente no tubo

se seo circular mostrado na figura 14, com

d

D

Q

SC

VC

q

h

Q vazo de entrada q vazo de sada SC superfcie de controle VC volume de controle h altura do leo no reservatrio D dimetro do reservatrio d dimetro da sada do reservatrio

Figura 8

Figura 14

D = 20cm

d = 10cm

v1 v2

h1 h2

h3

A gua A

mercri

gua


uma vazo 0,05 m3/s. Sendo

vazo massiva em kg/s e as velocidades nas sees 1 e 2.

4. A gua escoa em um tubo cilndrico cuja rea de seo transversal varivel, e em todos os pontos a

gua enche completamente o tubo.

a. Em um ponto o raio do tubo igual a 0,150

a vazo volumtrica no tubo igual a 1,20 m

b. Em um segundo ponto a velocidade da gua igual a 3,8 m/s. Qual o raio neste ponto?

5. Uma tubulao de 34,5 cm de dimetro tr

encher uma piscina de 1.600 m3

6. A mangueira de um jardim tem dimetro interno de 1,9

mdia de 1,05 m/s. Qual ser a velocidade de efluxo (sada) em um irrig

furos de dimetro de 0,12 cm?

7. A figura ao lado mostra a confluncia de dois cursos da gua

para formar um rio. Um dos cursos tem 8,2m de largura e 3,4m

de profundidade e uma corrente dgua com velocidade de

2,3m/s. O outro curso tem 6,8m de largura e 3,2m de

profundidade e escoa a 2,6m/s. A largura do rio 10,7m e a

velocidade da gua 2,9m/s. Qual a sua profundidade?

8. Um rio de 21 m de largura e 4,3

rea onde a precipitao mdia 48

retorna atmosfera por evaporao, mas o restante drenado pelo rio. Qual a velocidade mdia de

gua no rio?

9. Considere o escoamento permanente de gua no sistema de

dutos cilndricos mostrado na figura

perfis uniformes de velocidade nas sees transversais e que

no h dissipao de energia, mostre que

do escoamento na seo 3 dada por:

11. Observe a figura abaixo, ela corresponde ao enchimento de

vasilhames de uma indstria alimentcia. Sabendo

dispositivo da indstria enche 10 garrafas em 2,0 min e que

cada garrafa possui o volume de 600

a. Qual a vazo do dispositivo?

b. Qual a vazo do duto principal?

c. Qual a quantidade de lquido que pa

em um dia?

d. Qual a vazo de cada bico em mL/s e m

e. Supondo que a densidade da bebida igual a 1030

que sua viscosidade 1x10-3

Pa.s e a rea do bico 1



= 1000 kg/m3 a massa especfica da gua, determine a vazo em L/h, a

vazo massiva em kg/s e as velocidades nas sees 1 e 2.

A gua escoa em um tubo cilndrico cuja rea de seo transversal varivel, e em todos os pontos a

gua enche completamente o tubo.

nto o raio do tubo igual a 0,150 m. Qual a velocidade da gua nesse ponto se

a vazo volumtrica no tubo igual a 1,20 m3/s?

Em um segundo ponto a velocidade da gua igual a 3,8 m/s. Qual o raio neste ponto?

cm de dimetro transporta gua a 2,62 m/s. Quanto tempo ser necessrio para 3?

A mangueira de um jardim tem dimetro interno de 1,9 cm e transporta gua com uma velocidade

mdia de 1,05 m/s. Qual ser a velocidade de efluxo (sada) em um irrigador cilndrico que conta com 24

A figura ao lado mostra a confluncia de dois cursos da gua

para formar um rio. Um dos cursos tem 8,2m de largura e 3,4m

de profundidade e uma corrente dgua com velocidade de

O outro curso tem 6,8m de largura e 3,2m de

profundidade e escoa a 2,6m/s. A largura do rio 10,7m e a

velocidade da gua 2,9m/s. Qual a sua profundidade?

m de largura e 4,3 m de profundidade drena uma regio de 8500 km2 (1

rea onde a precipitao mdia 48 cm/ano (1 ano = 31.536.000 s). Um quarto dessa gua (25%)


Considere o escoamento permanente de gua no sistema de

dutos cilndricos mostrado na figura ao lado. Considerando os

perfis uniformes de velocidade nas sees transversais e que

mostre que a velocidade mdia

dada por:

( )212

3 vvDd

v

=

Observe a figura abaixo, ela corresponde ao enchimento de

indstria alimentcia. Sabendo-se que cada

dispositivo da indstria enche 10 garrafas em 2,0 min e que

cada garrafa possui o volume de 600 mL.

Qual a vazo do duto principal?

Qual a quantidade de lquido que passa pelo duto principal

Qual a vazo de cada bico em mL/s e m3/s?

Supondo que a densidade da bebida igual a 1030 kg/m3,

Pa.s e a rea do bico 1 cm2.

D

1

V1


2

a massa especfica da gua, determine a vazo em L/h, a

A gua escoa em um tubo cilndrico cuja rea de seo transversal varivel, e em todos os pontos a

m. Qual a velocidade da gua nesse ponto se

Em um segundo ponto a velocidade da gua igual a 3,8 m/s. Qual o raio neste ponto?

ansporta gua a 2,62 m/s. Quanto tempo ser necessrio para

cm e transporta gua com uma velocidade

ador cilndrico que conta com 24

km2 = 10

6 m

2) de

s). Um quarto dessa gua (25%)


D

d

2

3

V2

V3



3

46. A figura 12 (abaixo) mostra um esquema de um

dispositivo para borrifar gua. O ar pe soprado pelo

tubo 1 formando um jato com velocidade v sobre a

extremidade do tubo 2. Esse jato se expande no

meio da atmosfera estagnada, de modo que a

velocidade do ar tende a zero longe da sada do

tubo. A gua aspirada pelo tubo 2. Considerando

o escoamento como regime permanente e sem

atrito viscoso, sendo gua = 815atm, determine o

valor mnimo da velocidade v do jato de ar para

que a gua aflore na extremidade do tubo 2.

47. Uma torre de caixa da gua, de altura h = 32m e dimetro

D = 3m, fornece gua para uma casa (figura 15). Um cano

horizontal que sai da base da torre tem dimetro 2,54cm (1

in). Para suprir as necessidades de uma casa, este cano

deve distribuir gua vazo de 0,0025m3/s. A) Se a gua

escoar com esta vazo, qual dever ser a presso no cano

horizontal? B) Um cano mais fino, de dimetro 1,27cm (1/2

in) transporta gua para o segundo andar da casa, altura

de 7,2m. Quais so: a velocidade de escoamento e a

presso da gua neste cano? Considere o regime

permanente e sem dissipao de carga.

48. Uma entrada de gua em uma represa (figura 17) tem rea

de seo transversal de 0,7m2. A gua possui velocidade de

0,4m/s na entrada. No edifcio do gerador que est 174m

abaixo da entrada da gua, a gua abandona a tubulao a

9,4m/s

a. Calcule a diferena de presso entre a entrada e a sada da gua

b. Qual a rea de seo transversal da tubulao na sada?

49. A bomba mostrada no esquema da figura 17 recebe

gua, com vazo de Q = 0,2m3/s, atravs do duto de

suco de dimetro D1 = 20cm e a descarrega atravs do

duto de descarga de dimetro D2 = 15cm que est

instalado 0,5m em relao tubulao de suco. O

manmetro colocado no tubo de suco indica a presso

relativa p1 = -30000 Pa, enquanto o manmetro instalado

no tubo de descarga mede a presso de p2 = 300000 Pa.

Considerando que no h trocas de calor e desprezando

Ar vA Tubo

Tubo 2

pat

vB = 0

pA

A

PB = patm

gua

h

Figura 12

yC

d

D

A

C

B

ya

Figura 15

v = 9,4m/s

174m

A = 0,7m2 v = 0,4m/s

BOMBA

D1

P1

D2

P2

FIGURA 17



4

o atrito viscoso, determine a carga fornecida pela bomba, hB, e a potencia da bomba.

50. Uma bebida leve (essencialmente gua) flui em um tubo de uma fabrica de cerveja com uma vazo

volumtrica tal que deve encher 220 latas de 0,355 L por minuto. Em um ponto 2 do tubo, a presso

manomtrica igual a 152 kPa e a rea de seo transversal igual a 8,00 cm2. Em um ponto 1, situado a

1,35 m acima do ponto 2, a rea de seo transversal 2,00 cm2. Obtenha:

a. A vazo volumtrica.

b. As velocidades do escoamento nos pontos 1 e 2.

c. A presso manomtrica no ponto 1.

51. A gua descarregada de um tubo cilndrico horizontal com uma taxa de 465 cm3/s. Em um ponto do

tubo onde o raio 2,05 cm a presso absoluta igual a 160 kPa. Qual o raio do tubo em uma constrio

onde a presso se reduz para 120 kPa?

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