Lista 1/01 - Fenômenos De Transporte I - Tensão De Cisalhamento E Viscosidade

Lista 1/01 – Fenômenos de Transporte I – Tensão de Cisalhamento e Viscosidade

1. (Exercício 1.1, pág. 11, Brunetti) A viscosidade cinemática de um óleo é de 0.028 m2/s e o seu peso específico relativo é de 0.85. Encontrar a viscosidade dinâmica em unidades do sistemas MKS, CGS e SI. Dado: g = 9.81 m/s2). Resp.: μMK*S = 2,43 kgf.s/m2; μCGS = 238 dina.s/cm2; μSI = 23,8 N.s/m2.

2. (Exercício 1.2, pág. 11, Brunetti) A viscosidade dinâmica de um óleo é de 5×10-4 kgf.s/m2 e seu peso específico relativo é 0.82. Encontre a viscosidade cinemática nos sistemas MKS, SI e CGS. Dado: g = 9.81 m/s2 e γH20 = 1000 kgf/m3. Resp.: νMK*S = νSI = 5,98 × 10-6 m2/s; νCGS = 5,98 × 10-2 St.

3. (Exercício 1.3, pág. 11, Brunetti) O peso de 3 dm3 de certa substância é 23.5 N. A viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g = 9.81 m/s2, qual será a viscosidade dinâmica μ nos sistemas SI, MK*S e CGS? Resp.: μ SI = 7,83 × 10-3 N.s/m2; μ MK*S = 8,14 × 10-4 kgf.s/m2; μ CGS = 7,99 × 10-2 poise.

4. Duas placas de grandes dimensões são paralelas. Considerando que a distância entre as placas é de 5 mm e que este espaço

4. (Exercício 1.4, pág. 12, Brunetti) 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 placas for preenchido com óleo (ν = 0.1 St; ρ = 830 kg/m3), qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo? Resp.: τ = 16,6 N/m2.

5. (Exercício 1.5, pág. 12, Brunetti) Uma placa quadrada de 1.0 m de lado e 20 N de peso desliza sobre um plano inclinado de 30°, sobre uma película de óleo. A velocidade da placa é de 2 m/s constante. Qual a viscosidade dinâmica do óleo se a espessura da película é de 2 mm? Resp.: μ = 10-2 N.s/m2.

6. (Exercício 1.6, pág. 12, Brunetti) 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 10 cm e do pistão é 9 cm e entre os dois existe óleo com ν = 10-4 m2/s e γ = 8000 N/m3. Com que velocidade deve subir o cilindro para que o pistão permaneça em repouso? Dados: g = 9.81 m/s2; Scircunferência = πD. Resp.: V = 21,27 m/s.

7. (Exercício 1.7, pág. 12, Brunetti) Em um tear, o fio é esticado passando por uma fieira e é enrolado num tambor com velocidade constante. Na fieira, o fio é lubrificado e tingido por uma substância. A máxima força que pode ser aplicada no fio é 1 N, pois, ultrapassando-a, ela se rompe. Sendo o diâmetro do fio 0,5 mm e o diâmetro da fieira 0,6 mm, e sendo a rotação do tambor 30 rpm, qual é a máxima viscosidade do lubrificante e qual é o momento necessário no eixo do tambor? Dados: ω=V/R, ω=2πf, M=F∙d. Resp.: M = 0,1 N.m; η = 0,1 N.s/m2.

8. (Exercício 1.14, pág. 15, Brunetti) Assumindo o diagrama de velocidades indicado na figura, em que a parábola tem um vértice a 10 cm do fundo, calcular o gradiente de velocidade e a tensão de cisalhamento para y = 0, y = 5 cm e y = 10 cm.