MECANICA DOS FUIDOS

1) A viscosidade dinâmica de um óleo é 5 . 10–4 kgf.s/m2 e o peso específico relativo é 0,82. Determinar a viscosidade cinemática no sistema SI. (R. v = 6 . 10–6 m2/s).

2) O peso de 3 dm3 de uma substância é 23,5 N. a viscosidade cinemática é 10–5 m2/s. Se g = 10 m/s2, qual será a viscosidade dinâmica no sistema SI. (R. 7,83 . 10–3 N.s/m2).

3) São dadas duas placas planas paralelas à distância de 2 mm. A placa superior move-se com velocidade de 4 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre as duas placas for preenchido com óleo (v = 0,1 St; ρ = 830 kg/m3), qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo? (R. τ = 16,6 N/m2) (St (stoke) = cm2/s)

4) O pistão da figura tem uma massa de 0,5 kg. O cilindro de comprimento ilimitado é puxado para cima com velocidade constante. O diâmetro do cilindro é de 10 cm e do pistão é de 9 cm e entre os dois existe um óleo de v = 10–4 m2/s e γ = 8.000 N/m3. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? (supor diagrama linear e g = 10 m/s2) (R. v = 22,1 m/s)

5) Ar escoa ao longo de uma tubulação. Em uma seção (1), p1 = 200.000 N/m2 (abs) e T1 = 50 °C. Em uma seção (2), p2 = 150.000 N/m2 (abs) e T2 = 20 °C. Determinar a variação percentual da massa específica de (1) para (2). (R. 17,3 %)

6) Um gás natural tem peso específico relativo 0,6 em relação ao ar a 9,8 . 104 Pa (abs) e 15 °C. Qual é o peso específico desse gás nas mesmas condições de pressão e temperatura? Qual é a constante R desse gás? (Rar = 287 m2/s2.K; g = 9,8 m/s2).

(R. γ = 7 N/m3; R = 478 m2/s2.K)

7) Calcular o peso específico do ar a 441 kPa (abs) e 38 °C. (R. γ = 49,4 N/m3)

8) Um volume de 10 m3 de dióxido de carbono (k = 1,28) a 27 °C e 133,3 kPa (abs) é comprimido até se obter 2 m3. Se a compressão for isotérmica, qual será a pressão final? Qual seria a pressão final se o processo fosse adiabático? (R. 666,5 kPa (abs); 1,046 MPa (abs).

9) Um cilindro contém 356 dm3 de ar a 49 °C a uma pressão absoluta de 2.8 kg/cm2. O ar é comprimido até seu volume ser de 70 dm3.

• Supondo que a compressão foi isotérmica, encontrar a pressão final e o módulo de elasticidade volumétrico.

• Supondo que a compressão foi adiabática, encontrar a pressão final, a temperatura final e o módulo de elasticidade volumétrico (considere que o valor do coeficiente de dilatação adiabática do ar é 1,40). (R. 14,24 kg/cm2, 27,3 kg/c2 , 344 °C)

10) Determine o peso de um reservatório de óleo que possui uma massa de 825 kg. (R. W = 8,093 kN)

11) Se o reservatório do exemplo anterior tem um volume de 0,917 m3 determine a massa específica, peso específico e densidade do óleo. (R. ρ = 899,7 kg/m3; γ = 8825,8 N/m3; d = 0,90)

12) Se 6,0 m3 de óleo pesam 47,0 kN determine o peso específico, massa específica e a densidade do fluido. (R. γ = 7833,34 N/m3; ρ = 798,51 kg/m3; d = 0,80)

13) Um tanque de ar comprimido apresenta um volume igual a 2,38x10-2 m3. Determine a massa específica e o peso do ar contido no tanque quando a pressão relativa do ar no tanque for igual a 340 kPa. Admita que a temperatura do ar no tanque é 210 °C e que a pressão atmosférica vale 101,3 kPa. A constante do gás para o ar é R = 287