Fluidos - Fenomenos De Transporte

Disciplina: INTRODUÇÃO AOS FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Carga Horária: 40 horas

Semestre: 2014-2

Curso/Campus/Turno: ENGENHARIA QUÍMICA / DUQUE DE CAXIAS / Noite

Professor: DOUGLAS MARCELO MERQUIOR

ESTUDO DIRIGIDO

Aplicação: 23/09/2014

Devolução: 30/09/2014

1.A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2/s e sua massa específica relativa é 0,85. Determine a viscosidade dinâmica.

Resposta: 23,9 Pa.s

2. Considere as duas placas paralelas mostradas abaixo, cuja distância entre elas é 2 mm. A placa superior move-se com velocidade de 4 m/s, enquanto a placa inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for preenchido com óleo, qual será a tensão de cisalhamento, em unidades SI, que agirá no óleo?

Dados: a viscosidade cinemática do óleo é 0,1 cm2/s e sua massa específica é 830 kg/m3.

Resposta: -16,6 N/m2

3. Uma placa quadrada de 1,0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30º, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa de é 2 m/s constante. Qual é a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é 2 mm?

Resposta: 0,01 Pa.s

x

v = 4 m/s

y

2 mm

2 mm

20 N

2 m/s

30o

placa

óleo

Continuação do Estudo Dirigido

4. No diagrama de velocidades mostrado na figura abaixo, a parábola tem seu vértice no fundo a 10 cm da superfície do fluido. Calcule o gradiente de velocidade e a tensão de cisalhamento para y = 0; 0,5; e 10 cm. A viscosidade do fluido é 0,4 Pa.s.

Resposta: (0,0); (25 s-1, 10 Pa); e (50 s-1, 20 Pa).

5. A placa da figura abaixo tem área de 4 m2 e espessura desprezível. Entre a placa e o solo existe um fluido que escoa, formando um diagrama de velocidade dado por ( ). A viscosidade dinâmica do fluido é 10-2 Pa.s e a velocidade máxima de escoamento é 4 m/s. Determine:

a. o gradiente de velocidade junto ao solo; e

b. a força necessária para manter a placa em equilíbro.

Respostas: a. -80 s-1; 3,2 N

Referência:

BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2.ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall., 2008.

Disponível na Biblioteca Virtual do Portal da Unigranrio.

v

10 cm

vo = 2,5 m/s

x

y

x