Lista de exercicios de FT

1. FENÔMENOS DE TRANSPORTE
LISTA 02 DE EXERCÍCIOS
PROF. MARCUS VINÍCIUS MARTINS FREITAS
1) Transformar as seguintes alturas de pressão para pressão em Pascais:
a) 12 mca;
b) 250 mmHg;
c) –250 mmHg.
2. Transformar as seguintes pressões relativas para alturas de pressão em
mmHg e mca:
a) 27 psi;
b) 3 atm;
c) –35700 Pa.
3. Explique o princípio de funcionamento do Barômetro de Torricelli.
4. No recipiente da figura 1, a densidade do líquido A é dA = 5. Calcule a
densidade do líquido B, dB.
5. Através do convergente da figura 2 flui água. Determina a altura
manométrica h, sabendo que a pressão em A é de 35 kPa.
6. O manômetro em U de mercúrio da fig. 3 mede a pressão de água em A. Se
o peso específico do Hg é 13,6 vezes maior que o da água e a pressão
atmosférica é de 765 mmHg, qual é a pressão absoluta em A quando h1 = 15
cm e h2 = 30 cm ?
7. Uma força P de 850 N é aplicada ao cilindro menor de um macaco hidráulico
(Fig. 4). A área a do pistão menor é de 15 cm2 e a área A do pistão maior é de
150 cm2. O fluido do pistão é água. Que carga W deve ser colocada no pistão
maior se: a) os pistões estão ao mesmo nível; b) o pistão maior está 75 cm
abaixo do pequeno. Compare os resultados obtidos se o fluido do pistão fosse
trocado por um óleo de densidade d = 0,833.
Resposta: a) W = 8500 N; b) W = 8610 N.
8. La parte superior de un manômetro de tubo en U invertido está cheio com
óleo e o resto do tubo com água (Fig. 5). Encontre a diferença de pressões (em
Pa) entre os pontos A e B (a igual nível), quando a diferença no nível de água h
é de 75 cm.
Dados: dóleo = 0,98; dH2O = 1,01.
Resposta: pA - pB = -220,07 Pa.

2. 9. Na figura 6 o fluido A é água e o B é óleo (d = 0,9). Se h = 69 cm e z = 23
cm, qual é a diferença de pressão entre M e N, em kPa?
Resposta: -1,58 kPa
10. Determine a pressão relativa no ponto P (fig. 7), sabendo que o líquido A
tem densidade dA = 0,75
e que a do líquido B é de dB = 1,20. O líquido nas vizinhanças de P é água e o
reservatório da esquerda está aberto à atmosfera
O Departamento Financeiro de determinada companhia está comprando um
sofisticado equipamento “laser” de $50.000, para medir a diferença de níveis de
água entre dois grandes reservatórios. É importante que pequenas diferenças
de nível sejam medidas acuradamente. Você sugere que a tarefa deve ser
desempenhada através da instalação de um manômetro de $200. Um óleo
menos denso que a água deverá ser utilizado para proporcionar uma deflexão
no manômetro 10 vezes maior que a variação de nível entre os dois
reservatórios. Assim, uma pequena diferença de nível entre os reservatórios
será aumentada 10 vezes no manômetro. Determine a densidade do óleo.

3. Resposta: d = 0,9
12. Para as condições mostradas na Figura 8, determine a força F necessária
para levantar o bloco de concreto (dconcreto = 2,4, diâmetro D = 2 ft,
espessura e = 1 ft).
13. Disserte sobre as escalas de pressão e sobre os dispositivos de medição.
Em função disto, resolva o seguinte problema: "Um barômetro é feito com um
líquido pesado (símbolo Zz) ainda não descoberto, de densidade d = 15.
Quando o barômetro acusa 702 mm Zz, qual será a pressão correspondente a
um vácuo de 305 mm Zz? Quais são os valores de pressão absoluta e relativa
para este vácuo?"
14. A variação do peso específico de um lodo pode ser expressada pela
equação γ = 65 + 0,2 h (γ em lbf /ft3 e h = profundidade, em ft). Determine:
a- as unidades das constantes "65" e "0,2".
b- o peso específico, massa específica e densidade a uma profundidade h = 15
ft.
c- a pressão relativa e absoluta à mesma profundidade.
Expresse os resultados no Sistema Internacional de unidades.
15. Um brincalhão adicionou óleo, de densidade do, no ramo esquerdo do
manômetro da Figura 9. Não obstante, o manômetro em U ainda é útil como
dispositivo de medida de pressão. Ele é ligado a um tanque pressurizado,
como mostra a figura 9.
15.a- Encontre uma expressão para h como função de H e os outros
parâmetros do problema.
15.b- Encontre o caso especial de seu resultado em (15.a) quando pres = pa
15.c- Admita que H = 5,0 cm, pa é 101,2 kPa, pres é 1,82 kPa mais alta que pa
e do = 0,85.
Calcule h em cm, ignorando os efeitos da tensão superficial e desprezando os
efeitos da densidade do ar

4. 16. O tanque da figura 10 está pressurizado, como mostra a leitura do
manômetro de mercúrio. Determine a força hidrostática por unidade de largura
sobre a comporta AB.
17. Em um reator químico de 200 ft de altura, a massa específica de um fluido,
em slug/ft3, varia com a distância z (em ft, medida desde o fundo do reator)
segundo a relação:
Supondo que o fluido está em repouso, determine:
17.a a diferença de pressões entre o fundo, pf, e a superfície, ps , do reator;
17.b as unidades das constantes « 0,020 », « 500 » e « 1000 »;
17.c a diferença de pressões entre o fundo, pf, e a superfície, ps, do reator.
Expresse os resultados no Sistema Internacional
Empuxo
18. Uma pedra pesa 540 N no ar e 240 N quando submersa em água. Calcular
o volume, a massa específica e a densidade da pedra.
Rta.: v = 0,03 m3
; d = 1,84.

5. 19. Um objeto prismático, de 20cm × 20cm × 40 cm, é pesado na água a 50 cm
de profundidade, dando 50 N. Quanto pesa no ar e qual é a sua densidade?
Rta.: d = 1,3.
20. Um densímetro pesa 0,0022 N e seu extremo superior é um cilindro de 0,28
cm de diâmetro. Qual será a diferença entre os comprimentos da parte do
cilindro emergente, quando o densímetro flutua em óleo de densidade 0,78 e
álcool de densidade d = 0,821? Nota: pesquise o que é um densímetro,para
resolver este problema. água salgada (d = 1,027)água doce
h = 2,28 cm.
21. Um bloco prismático de madeira flutua na água, sobressaindo da superfície
5 cm. Quando é colocado em glicerina (d = 1,35), sobressaem 7,5 cm da
superfície do líquido. Determinar a densidade do bloco de madeira.
Rta.: d = 0,66.
22. A que profundidade afundará um tronco de 2,4 m de diâmetro e 4,5 m de
comprimento, em água doce, se a densidade da madeira é d = 0,425?
Rta.: .h = 1,06 m.
23. Uma esfera de 120 cm de diâmetro flutua em água salgada (ρ = 1025
kg/m3), a metade dela submersa. Que peso mínimo de concreto (ρ = 2400
kg/m3), utilizado como âncora, será necessário para submergir completamente
a esfera?
Rta.: 8100 N.
.
“Enquanto houver vontade lutar, há esperança de vencer!”