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 UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO DEPA RTAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS Prof. Gustavo Araújo T eixeira  ________________________________________________________________________________ 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS SUPLEMENTARES DE FUNDAMENTOS DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE 1. Determine a massa e o peso de ar contido em uma sala de dimensões 19,68 ft x 19,68 ft x 26,24 ft. Considere a densidade do ar na temperatura e na pressão ambiente 1,16 kg/m 3 . Sabendo que 1 m equivale a 3,28 ft.  Resp. 334 .1 kg, 3277 N  2. Morangos contêm 15% de sólidos e 85% de água em massa. Para fabricar geléia de morango, o seguinte processo deve ser obedecido: I) Misturar morangos amassados e açúcar na proporção 45%: 55%, ou seja, 45 partes de morangos para 55 partes de açúcar; II) Aquecer a mistura obtida em (a) para evaporar água, até que a mistura atinja uma concentração de sólidos (fração sólida do morango + açúcar) igual a 66,6% em massa. Considerando-se que o açúcar é constituído por 100% de sólidos, calcule quantos quilogramas de morango são necessários para fabricar 1 kg de geléia. Resp. 0,486 kg 3. O peso de 3 dm 3  de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10 -5  m 2  /s. Considerando g = 10 m/s 2 , qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS, MK*S, SI e em N.min/km 2 ?  Resp.: 7,8 3.10 -2  poise = 8.10 -4 kgf.s/m 2 = 7,83.10 -3  N.s/m 2  = 130,5 N.min/km 2  4. A Figura a seguir mostra o esquema de um escoamento de água entre duas placas planas horizontais de grandes dimensões e separadas por uma distância d =0,008 m. A placa inferior permanece em repouso, enquanto a placa superior está em movimento com velocidade constante V  x =27,55 in/s, de forma que resulta uma distribuição linear de velocidade de escoamento da água. Se a viscosidade da água é  μ=0,05 P. Sabendo que 1 in = 2,54 cm e 10 P = 1 Pa.s determine: a) O gradiente de velocidade de escoamento. Resp. 87,5 s -1  b) A tensão cisalhante na placa superior. Resp. -0,44 Pa 

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRODEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

Prof. Gustavo Araújo Teixeira _____________________________________________________________________________________

1ª LISTA DE EXERCÍCIOS SUPLEMENTARES DE FUNDAMENTOS DEFENÔMENOS DE TRANSPORTE

1.  Determine a massa e o peso de ar contido em uma sala de dimensões 19,68 ft x

19,68 ft x 26,24 ft. Considere a densidade do ar na temperatura e na pressão

ambiente 1,16 kg/m3. Sabendo que 1 m equivale a 3,28 ft. Resp. 334.1 kg, 3277 N  

2.  Morangos contêm 15% de sólidos e 85% de água em massa. Para fabricar geléia de

morango, o seguinte processo deve ser obedecido:

I)  Misturar morangos amassados e açúcar na proporção 45%: 55%, ou seja, 45

partes de morangos para 55 partes de açúcar;

II)  Aquecer a mistura obtida em (a) para evaporar água, até que a mistura atinja

uma concentração de sólidos (fração sólida do morango + açúcar) igual a

66,6% em massa.

Considerando-se que o açúcar é constituído por 100% de sólidos, calcule quantos

quilogramas de morango são necessários para fabricar 1 kg de geléia.

Resp. 0,486 kg

3.  O peso de 3 dm3 de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10 -5 m2 /s.

Considerando g = 10 m/s2, qual será a viscosidade dinâmica nos sistemas CGS,

MK*S, SI e em N.min/km2?

 Resp.: 7,83.10-2

 poise = 8.10-4

kgf.s/m2

= 7,83.10-3

 N.s/m2 = 130,5 N.min/km

4.  A Figura a seguir mostra o esquema de um escoamento de água entre duas placas

planas horizontais de grandes dimensões e separadas por uma distância d =0,008 m.

A placa inferior permanece em repouso, enquanto a placa superior está em

movimento com velocidade constante V  x=27,55 in/s, de forma que resulta uma

distribuição linear de velocidade de escoamento da água. Se a viscosidade da água é

 μ=0,05 P. Sabendo que 1 in = 2,54 cm e 10 P = 1 Pa.s determine:

a) O gradiente de velocidade de escoamento. Resp. 87,5 s-1

 

b) A tensão cisalhante na placa superior. Resp. -0,44 Pa 

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5.  A distribuição de velocidades para um escoamento laminar entre duas placas fixas

é:

Sendo h  a distância entre as placas e a origem do sistema de coordenadas  xy  é

posicionada no centro do duto.

Considere um escoamento de água à 15°C, com vmax=0.30 m/s e d =0.5 mm. Calcule

a tensão cisalhante na placa superior. Ilustre o perfil de velocidades no escoamento.

 Resp.: 2,74 Pa.

6.  Determinar a viscosidade do lubrificante colocado na folga entre um pistão (5 cm

comprimento x 10 cm diâmetro) e um cilindro de acordo com a figura abaixo.

Considere que o pistão desloca-se para baixo devido ao seu próprio peso (4 N) a

uma velocidade constante de 2 m/s. Considere perfil de velocidade linear no fluido.

 Resp.:6,37 .10-2

Pa.s. 

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7.  Um barômetro de

uma montanha ma

igual a 1,13 kg/m3,

8.  Calcular a leitura d

mercúrio cuja mas

9,81N;. Lembre-se

a pressão atmosféri

9.  Determine a pressã

0,75 e o B, 1,20. O

aberto para a atmos

 

ercúrio marca 735 mmHg. Ao mesmo tem

ca 590 mmHg. Supondo a massa específic

qual será a diferença de altitude? Resp.: 175

manômetro A da figura abaixo. O líquido c

a específica é 13,6 g/cm³. Dados: Patm = 1

ue pressão manométrica é a diferença entre

a local. Resp.: PmanA = 6,7.105 N/m

manométrica no ponto a, se o líquido A te

líquido em volta do ponto a é água e o tan

era.

o, outro, no alto de

a do ar constante e

ntido na coluna é o

1360N/m²; 1 kgf =

a pressão absoluta e

densidade relativa

que à esquerda está

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10. Na instalação da fino ponto A. Consi

apabs

atm = 1,0 kgf/c

11. Um manômetro é c

= 6,35mm, confor

seguida, um volu

adicionado no lado

ambas as pernas do

ura a seguir, determinar a pressão efetivadere que na extremidade B atua a pressão

2. Resp.: P A= 0,17 kgf/cm

2; P

abs A= 1,17 kgf/ 

  onstruído com tubo de vidro, com diâmetro

e mostrado. O tubo em U é parcialmente en

e V   = 3,25cm3  de óleo, com densidade r

esquerdo, como se pode ver. Calcule a altura

tubo em U estão abertas para a atmosfera.

a pressão absolutaatmosférica e que

cm2 

interno uniforme D

hido com água. Em

lativa d = 0,797, é

de equilíbrio, H, se

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12. Considere-se um b

densidades especí

respectivamente. S

da superfície da áResp. 87,6 cm 

OBS: Reforcem todos o

Dúvidas: gustavo@icte.

 

loco de gelo de formato cúbico flutuando

icas do gelo e água salgada, são 0,

a uma porção do bloco de gelo com 10 cm

ua, determine a altura do bloco de gelo a

s exercícios desenvolvidos em aula.

ftm.edu.br 

a água do mar. As

2 e 1,025 g/cm3 

de altura está acima

aixo da superfície.