UNIVERSIDADE TECNOLOGICA FEDERAL DO PARANA-UTFPr

DISCIPLINA: Mecânica dos fluidos e transferência de massa e calor.

PROF.: Calil DATA: 05/12/2013

LISTA DE EXERCICIOS A SEREM RESOLVIDOS E ENTREGUES.

Bibliografia:

- Livro: Hidráulica Geral-Paschoal Silvestre. - Livro: Mecânica dos Fluidos – Potter & Wiggert

- Livro: Problemas de Mecânica dos Fluidos – Francisco Braga.

Exercício 01 : No inicio de um tubo de 10m de comprimento, a vazão é Q1=150 litros de água por segundo. Ao

longo desse tubo há uma distribuição uniforme (sangria) de 3 litros/s, em cada metro linear de

tubo. Admitindo que o escoamento seja permanente, que a água é incompressível e que não haja

perdas de energia ao longo do tubo, calcular a vazão Q2 na ultima seção do conduto.

Resposta: Q2=0,12m3/s

Exercício 02: A água (γ=1000 kgf/m

3) escoa com a velocidade média de 0,2 m/s em um tubo, cuja seção

transversal mede 0,10m2. Calcular os valores da vazão em volume, vazão em peso e vazão em

massa.

Exercício 03: Em determinado projeto industrial, estabelece-se U≥ 1,20m/s, a fim de se evitar a deposição de

algumas partículas sólidas em suspensão (o que ocorreria sob velocidade muito baixa). Fixada a

vazão em 0,06 m3/s, calcular o diâmetro máximo da tubulação.

Exercício 04: Considerar que em uma instalação escoa dentro de um conduto leite cujo peso especifico é

γ=1020 kgf/m3. Sendo o diâmetro deste conduto de 40mm por onde passam 2,52 l/s, até o

ponto M situado a 2,00 metros acima do plano de referencia, e supondo que no ponto M a

pressão é de 0,15 kgf/cm2, calcular a energia nesse ponto, desprezadas as respectivas perdas.

Exercício 05: Um tanque esta cheio de água com uma altura de lamina h=2m. A pressão na superfície da água

é po = 2x105 Pascal (Pa). Determinar as alturas hidrostáticas e piezométricas sobre o fundo do

tanque que se encontra a uma altura de z=3m acima de um plano horizontal de referencia oo.

Respostas: altura hidrostática H=25,4m

Altura piezométrica hp=15,4m

Exercicio 06: A agua escoa na tubulação BMC da figura, com as seguintes características:

Z1 : cota do ponto B = 20m;

Z2 : cota do ponto C= 10m;

p1 : pressão em B = 1,50 kgf/cm2;

U1 : velocidade no trecho BM = 0,60 m/s;

D1 : diâmetro no trecho BM = 0,20m;

D2 : diâmetro no trecho MC = 0,10m;

Calcular:

a) a carga total;

b) a velocidade no trecho MC;

c) a vazão:

d) a pressão no ponto C;

Exercício 07: A água escoa de (1) para (2) na figura. Sendo A1 = 100 cm2 e A2 = 50cm2, p1 = 0,5 kg*/cm

2 e

p2 = 3,38 kg*/cm2, calcular a vazão em litros/seg.

Exercício 08: Em um tubo horizontal, a vazão em peso é G=0,45 kg*/s de ar (γ=3,0 kg*/m3 nas condições

adotadas). A seção transversal do tubo reduz-se de 600 cm2 para a metade. Admitindo que não

haja perdas de energia, obter a variação de pressão (em kg*/m2) entre as duas seções

consideradas.

Exercicio 09: Em uma tubulação que parte da barragem mostrada, a vazão é de 28 litros/s. a pressão no ponto

(1) é de p1=29,6 mca. Calcular a área da seção em cm2 da tubulação, desprezando as perdas de

energia.

Exercicio 10: No exercício anterior, se for mantida a vazão, a seção e a pressão em (1), qual seria a altura de

agua na barragem acima do tubo?

Exercicio 11: A água escoa em um conduto de seção constante. No eixo do conduto, tomam-se os pontos A e

B, cujas cotas são 5m e 3m respectivamente. A pressão efetiva no ponto A é igual a 0,10

kg*/cm2. Calcular a pressão no ponto B.