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FENÔMENOS DE TRANSPORTES - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
1. A viscosidade cinemática de um óleo lubrificante a 40°F é de 477 ft²/sec, com densidade 0,738. Determine sua viscosidade dinâmica.Solução:
2. Que força é exigida para levantar um anel de arame fino, de 45 mm de diâmetro, de uma superfície de água a 20°C?Solução:
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3. Qual o menor diâmetro de um tubo de vidro que poderá manter uma variação de altura capilar da água a 20°C menor que 0,9 mm?Solução:
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4. Qual o valor aproximado da pressão que deve ser aplicado à água para reduzir seu volume de 1,25%, se o seu módulo de elasticidade volumétrico for de 2,19 GPa?Solução:
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5. Quando 0,03 m³/s escoam através de um tubo 300 mm que reduz para 150 mm. Calcule as velocidades médias.Solução:
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6. Utilizando a figura abaixo. Determine as velocidades.
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Solução:
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7. Um óleo de densidade 0,75 escoa por um tubo de 150 mm de diâmetro, sob pressão de 103 kPa. Se a energia total relativa a um plano de referencia 2,4 m abaixo do centro de 17,9 m. Determine a vazão do óleo.Solução:
Assim:
Assim:
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Assim:
8. Uma turbina gera 450 kW quando a vazão é de 0,609 m³/s. Admitindo eficiência de 87 %. Qual é a altura de carga?Solução:
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9. Determine a velocidade crítica:
a) Escoamento, a 20 ºC, num tubo de 20 mm para a gasolina;
(Viscosidade: )
b) Para a água a 20ºC;
(Viscosidade: )
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Solução:
a) Escoamento, a 20 ºC, num tubo de 20 mm para a gasolina
b) Para a água a 20ºC
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10. Determine o tipo de escoamento que ocorre num tubo de 305 mm quando:
a) água a 15 ºC escoa a uma velocidade de 1,07 m/s,
b) Óleo combustível pesado, a 15 ºC, escoa à mesma velocidade.
Solução:a) água a 15 ºC escoa a uma velocidade de 1,07 m/s
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b) Óleo combustível pesado, a 15 ºC, escoa à mesma velocidade
11. Para condições de escoamento laminar, que diâmetro de tubo conduzirá óleo combustível a 4°C.
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Q= 0,0057 m³/s.
Solução:
12. Um óleo com viscosidade absoluta de 0,101 N.s/m² e densidade de 0,85 kg/m³ escoa através de
3000 m de um tubo de ferro fundido como e 300 mm de diâmetro interno à vazão de
0,444 m³/s. Qual a perda de carga distribuída? E unitária?Solução:
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Assim:
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13. Um óleo combustível pesado escoa de A para B através de 914, 90 m de tubo horizontal de aço 150 mm. A pressão em A é 1068,68 kPa, em B é de 34,47 kPa. Qual a vazão?
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Obs: regime laminar
Solução:
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Assim:
OUTRA SOLUÇÃO:
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14. A água escoa num tubo horizontal de 150 mm sob uma pressão de 414 kPa. Admitindo que não haja perdas, qual será a vazão se a pressão de redução de 75 mm de diâmetro for de 138 kPa? Solução:
Assim:
Energia em A = Energia em B
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Mas:
Sabemos que:
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15. Se um óleo de densidade 0,752 escoa no tubo do problema anterior, determine Q. Solução:Do problema anterior, podemos escrever:
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16. Uma quantidade de água é elevada num tubo vertical de 300 mm de diâmetro a razão de 0,222 m³/s. No ponto A do tubo, a pressão é de 210 kPa. Em B, 4,57 m acima de A, o diâmetro é de 600 mm, e a perda de altura de carga entre A e B é igual a 1,83m. Determine a pressão em B. Solução:
Da Equação da Continuidade, temos:
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Aplicando a Equação de Bernoulli entre A e B, com referência em A:
17. Um óleo d = 0,800, ʋ =0,0000186 m²/s escoa do tanque 1 para o tanque 2 em 0,305 km com uma vazão de 89 L/s, utilizando uma altura de carga de 16,1 m, Ɛ = 0,250 mm. Determine o diâmetro da tubulação.
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Solução:
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OUTRA SOLUÇÃO:
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18. Um tubo com Ɛ = 1,370 mm, 914 mm de diâmetro, 2438,4 m de comprimento, transporta óleo (ʋ =0,000205 m²/s) com uma vazão de 1,24 m³/s. Qual a pressão em A a montante para que em B seja 137,89 kPa?
Solução:
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Aplicando a Equação de Bernoulli entre os pontos A e B:
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OBS.: Neste problema não foi dada a densidade do óleo, assumi d = 0,800.
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