Tarefas de Estática dos Fluídos

Tarefas de Estática dos Fluídos

1a Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos - Capítulo 1.

1º) Exercício: Escrever as fórmulas dimensionais das seguintes grandezas nas bases M LT e F LT.

Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos Capítulo 1

2º) Exercício: Para as grandezas abaixo, mencionar as respectivas unidades no sistema S.I. e no M.K*.S ..

Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos capítulo 1

3° Exercício: Expressar as grandezas abaixo nas unidades pedidas:

Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos Capítulo 1

4°)Exercício: Coloca-se num tanque de capacidade volumétrica " A x 1000 litros" um fluido cuja massa especifica é de 800 kg/m3• Qual a maior massa de fluido que pode ser colocada no tanque?

Expressar a resposta no S.l. e no M.K*.S ..

Observação: O valor de A é o último algarismo do número de matrícula do aluno.

Exemplos: Nº de matrícula 5089-3, A=9, Nº de matrícula 5090-7, A=10.

Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos Capítulo 1

5º) Exercício: Um avião cargueiro com dois motores a jato tem massa total no momento da decolagem de 380t. Sabendo-se que a potência necessária para vôo é dada por: sendo P em cv (1 cv = 735,5 W) e V em Km/h., e tendo cada motor a jato um consumo específico de combustível de quando a 900km/h, calcular:

a) a potência fornecida por cada motor quando a 900km/h.

b) o consumo de combustível durante 10 horas de vôo.

c) a massa aproximada do avião na aterrissagem após 10 horas de vôo.

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6º) Exercício: No mundo da engenharia, encontramos vários parâmetros importantes sendo alguns adimensionais e outros não. Na área fluídica os adimensionais são muito especiais na análise dos escoamentos. Dentre os

vários importantes adimensionais destaca-se o chamado coeficiente de arraste ou arrasto, parâmetro muito útil na análise da modernidade de um projeto aerodinâmico de um automóvel. Os automóveis de passeio modernos apresentam o coeficiente de arrasto na faixa entre 0,3 a 0,35. O Fusca, veículo concebido por volta dos anos 30 por Ferdinand Porsche, não teve em seu projeto a preocupação aerodinâmica e apresenta o o

que é um valor altíssimo para os dias de hoje. O coeficiente de arrasto é expresso por:

onde = força de arraste; = massa específica do fluido; V = velocidade de escoamento e = Área frontal.

Num túnel aerodinâmico, um veículo foi ensaiado e obtiveram- se os seguintes valores:

, V = 90km / h e = 281N . Você, estudante de engenharia, consideraria que este projeto

é aerodinamicamente moderno?

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7°) Exercício: No mundo globalizado, a disputa pelo mercado consumidor é muito acirrada e o fator preço é um dos fatores decisivos que pode permitir ou não o crescimento de uma empresa. A redução de custo deve ser

preocupação constante em todos os setores de uma indústria, sendo que devido a vários fatores e, em especial, o elevado preço do petróleo o consumo de combustível de ser minimizado. Com o objetivo de conseguir

uma boa redução no gasto com combustível além de se adequar às normas de emissão de poluentes, um empresário irá substituir os seus atuais motores estacionários, utilizados na geração de energia elétrica, por outros

mais modernos e dispõe de informações técnicas do consumo de um fornecedor brasileiro, um inglês e um japonês

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8º) Exercício: Pesquisadores estudaram um fenômeno e chegaram a um parâmetro hipotético chamado Andaluz (A). Andaluz é o produto da massa pela aceleração angular. Na base FLT, qual a dimensão resultante da

grandeza Andaluz?

9º) Exercício: O número de Reynolds é um adimensional muito importante para área de fluidos. É dado pela equação:

onde = massa específica; V = velocidade; D = diâmetro = viscosidade absoluta. A dimensão da grandeza viscosidade é:

10º) Exercício: Um motor apresenta um consumo específico de . O consumo de combustível no Sistema Internacional de Unidades após funcionar 10 horas produzindo 10 CV de potência é:

a- 200 b- 4 c- 10 d- I e- 20

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12° Exercício: Uma grandeza é adimensional quando é expressa apenas por seu valor numérico; nesse caso, a relação entre as unidades de base que constituem a unidade derivada é igual a um e, portanto, a unidade de uma

grandeza adimensional é o número 1. A unidade de uma grandeza adimensional não precisa acompanhar o valor numérico da grandeza, a não ser em casos em que recebe um nome especial e consagrado pelo uso popular; é o

caso do ângulo plano, quando há o costume de informar o valor numérico acompanhado de sua unidade, o radiano.

Dentro dos adimensionais, temos o Número de Weber que é importante quando se deseja analisar as possibilidades de formação de borbulhas e gotículas na camada laminar do fluxo junto a superfícies curvas convexas.

Também mede a magnitude relativa na comparação das forças de inércia com as tensões superficiais.

Uma aplicação do número de Weber é no estudo de tubos de calor. Quando o fluxo de calor no núcleo de vapor da tubulação é alto, há uma possibilidade de que a tensão de cisalhamento exercida sobre o líquido pode ser grande o suficiente para arrastar as gotas para o fluxo de vapor. O número de Weber é o parâmetro adimensional que determina o aparecimento desse fenômeno chamado de limite de arrastamento. Para tanto, o número Weber deve ser maior ou igual a 1. O número de Weber pode ser escrito da seguinte maneira:

Você, estudante de engenharia, determine se há possibilidade do aparecimento desse fenômeno chamado de limite de arrastamento, sabendo que a massa específica da água é , velocidade 1,85m/s, extensão

de 3,72mm e tensão superficial 0,59N/cm.

Lista de Exercícios de Estática dos Fluidos Capítulo 2

1° Exercício: A densidade do fluido mercúrio é . Considerando a

aceleração da gravidade de , determinar:

a) A densidade no sistema Internacional.

b) O peso específico no sistema internacional.

c) A massa contida num reservatório esférico de raio 15 cm totalmente cheio com mercúrio.

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2º) Exercício: O maior trator de esteiras do mundo e em produção é fabricado pela Komatsu no Japão. Este é conhecido como Bulldozer ou modelo D575A-3SD. Esta máquina monstro possui um motor com potência

de 1.150 hp. Em comparação com os automóveis de cilindrada e aproximadamente 60hp, um trator CAT D6 equivale aproximadamente a potência de 20 veículos juntos. Sua pá carregadeira com capacidade de

carregar majestosos tem dimensões semelhantes a uma garagem com vaga para três carros Seu tamanho é igualmente impressionante, o teto da cabine do operador está a 4,87 metros de altura. Considerando que um

trator de esteira com 40 tf move-se sobre lagarta com área total de e uma mulher de 60 kg utilizando sapatos de salto alto cada um com área de justificar quem aplica:

a) Maior força ao solo

b) Maior pressão ao solo

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3º) Exercício: Uma sala de visita tem dimensões 4m por 5m por 3m (altura)

e no seu interior há 72 kg de ar. Determinar:

a) O volume da sala;

b) A massa específica do ar.

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4º) Exercício: O Barril é uma unidade de medida de petróleo líquido (geralmente petróleo cru) igual. a 158,987294928 litros (se for, o barril estadunidense) ou a 159,11315 litros (se for o barril imperial britânico). O

barril é representado por bbl, com os seus múltiplos Mbbl (mil barris) e MMbbl (um milhão de barris). Segundo a revista EXAME, n. 13, edição 922, de 16/07/2008, o consumo mundial de petróleo passou de 79,2

milhões de barris (britânico) diários, em 2003, para 85,2 milhões de barris diários em 2008. Resultou assim, um aumento de 10,76% em seis anos.

Com a ampliação acelerada das necessidades de petróleo da China e da Índia, e com o desenvolvimento dos países em geral, espera-se um aumento ainda mais acentuado da demanda de petróleo nos próximos anos. Como o petróleo é um bem finito, a velocidade de esgotamento em breve ultrapassará a velocidade com que novas reservas possam ser descobertas.

Como o preço da extração tende a aumentar, junto com a pressão da demanda em crescimento, é certo que o preço do petróleo para o consumidor venha a se elevar de modo substancial no futuro. Considerando que a massa específica do petróleo é , calcular a massa consumida de petróleo em 2008.

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5º) Exercício: O Brasil é um país que conta com belíssimas praias, clima tropical sendo o banho de mar uma das paixões brasileiras. Observa-se também o crescente número de brasileiros que estão se dedicando aos

esportes náuticos não obstante aos elevados custos. Dentre estes esportes destaca-se o esqui aquático que chegou entre as décadas de 1940 e 1950, importado dos Estados Unidos, graças à vontade de algumas famílias

paulistanas que começaram a usar suas lanchas para a prática, Se no início a velocidade atingida pelas lanchas era baixa, hoje ela chega a 230 km/h. O tamanho do esqui depende do peso da pessoa, sendo que as dimensões 1,5 m de comprimento por 20 em de comprimento são indicadas para até 70 kg.

Estime a pressão em Pa aplicada pelo esqui a água na condição proposta.

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6º) Exercício: Nitrobenzeno, também conhecido como nitrobenzol ou óleo de mirbano, é ,um composto orgânico venenoso com um odor de amêndoas fórmula química . Este líquido oleoso insolúvel em água é

normalmente produzido como um precursor para a anilina mas em laboratório é usado como um solvente e como um agente oxidante moderado. Aproximadamente 98% do nitrobenzeno é consumido na produção de anilina. Aplicações mais especializadas incluem química da borracha, pesticidas, corantes, e fármacos. Nitrobenzeno é também usado em polidores de sapatos e pisos, roupas de couro, solventes para tintas e outros materiais para mascarar odores desagradáveis .. Redestilado, como óleo de mirbano, nitrobenzeno tem sido usado como um aromatizante barato para sabões e sabonetes. Um significativo mercado para o nitrobenzeno é seu uso na produção do analgésico paracetamol, Na obtenção do nitrobenzeno são utilizados de benzeno (), de ácido nítrico( ) resultando em de nitrobenzeno com de massa específica e água. São dados: C=12; H=1; N=14; 0=16.

Determinar:

a) a massa produzida de nitrobenzeno;

b) A massa específica do benzeno.

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7º)Exercício: Um frasco rígido ( volume constante) tem 12 g de massa quando vazio e 28 g quando cheio com água. Esvazia-se o frasco e o preenche com ácido obtendo-se com massa total ( frasco mais ácido) 37,6g.

Calcular:

a) A massa de água colocada no frasco;

b) A massa do frasco considerando a massa específica da água de 1g/ml;

c) A massa específica do ácido;

d) A massa especifica relativa do ácido.

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