FENÔMENOS DE TRANSPORTES.- EXERCÍCIOS RESOLVIDOS EM 26 NOV 2013.- 01 COLUNA

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FENÔMENOS DE TRANSPORTES - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

1. A viscosidade cinemática de um óleo lubrificante a 40°F é de 477 ft²/sec, com densidade 0,738. Determine sua viscosidade dinâmica.Solução:

2. Que força é exigida para levantar um anel de arame fino, de 45 mm de diâmetro, de uma superfície de água a 20°C?Solução:

AFONSO CELSO – CEL: (62) 8109-4036 Página 1


3. Qual o menor diâmetro de um tubo de vidro que poderá manter uma variação de altura capilar da água a 20°C menor que 0,9 mm?Solução:



4. Qual o valor aproximado da pressão que deve ser aplicado à água para reduzir seu volume de 1,25%, se o seu módulo de elasticidade volumétrico for de 2,19 GPa?Solução:



5. Quando 0,03 m³/s escoam através de um tubo 300 mm que reduz para 150 mm. Calcule as velocidades médias.Solução:



6. Utilizando a figura abaixo. Determine as velocidades.



Solução:



7. Um óleo de densidade 0,75 escoa por um tubo de 150 mm de diâmetro, sob pressão de 103 kPa. Se a energia total relativa a um plano de referencia 2,4 m abaixo do centro de 17,9 m. Determine a vazão do óleo.Solução:

Assim:

Assim:



Assim:

8. Uma turbina gera 450 kW quando a vazão é de 0,609 m³/s. Admitindo eficiência de 87 %. Qual é a altura de carga?Solução:



9. Determine a velocidade crítica:

a) Escoamento, a 20 ºC, num tubo de 20 mm para a gasolina;

(Viscosidade: )

b) Para a água a 20ºC;

(Viscosidade: )



Solução:

a) Escoamento, a 20 ºC, num tubo de 20 mm para a gasolina

b) Para a água a 20ºC



10. Determine o tipo de escoamento que ocorre num tubo de 305 mm quando:

a) água a 15 ºC escoa a uma velocidade de 1,07 m/s,

b) Óleo combustível pesado, a 15 ºC, escoa à mesma velocidade.

Solução:a) água a 15 ºC escoa a uma velocidade de 1,07 m/s



b) Óleo combustível pesado, a 15 ºC, escoa à mesma velocidade

11. Para condições de escoamento laminar, que diâmetro de tubo conduzirá óleo combustível a 4°C.



Q= 0,0057 m³/s.

Solução:

12. Um óleo com viscosidade absoluta de 0,101 N.s/m² e densidade de 0,85 kg/m³ escoa através de

3000 m de um tubo de ferro fundido como e 300 mm de diâmetro interno à vazão de

0,444 m³/s. Qual a perda de carga distribuída? E unitária?Solução:



Assim:



13. Um óleo combustível pesado escoa de A para B através de 914, 90 m de tubo horizontal de aço 150 mm. A pressão em A é 1068,68 kPa, em B é de 34,47 kPa. Qual a vazão?



Obs: regime laminar

Solução:



Assim:

OUTRA SOLUÇÃO:





14. A água escoa num tubo horizontal de 150 mm sob uma pressão de 414 kPa. Admitindo que não haja perdas, qual será a vazão se a pressão de redução de 75 mm de diâmetro for de 138 kPa? Solução:

Assim:

Energia em A = Energia em B



Mas:

Sabemos que:



15. Se um óleo de densidade 0,752 escoa no tubo do problema anterior, determine Q. Solução:Do problema anterior, podemos escrever:



16. Uma quantidade de água é elevada num tubo vertical de 300 mm de diâmetro a razão de 0,222 m³/s. No ponto A do tubo, a pressão é de 210 kPa. Em B, 4,57 m acima de A, o diâmetro é de 600 mm, e a perda de altura de carga entre A e B é igual a 1,83m. Determine a pressão em B. Solução:

Da Equação da Continuidade, temos:



Aplicando a Equação de Bernoulli entre A e B, com referência em A:

17. Um óleo d = 0,800, ʋ =0,0000186 m²/s escoa do tanque 1 para o tanque 2 em 0,305 km com uma vazão de 89 L/s, utilizando uma altura de carga de 16,1 m, Ɛ = 0,250 mm. Determine o diâmetro da tubulação.



Solução:





OUTRA SOLUÇÃO:



18. Um tubo com Ɛ = 1,370 mm, 914 mm de diâmetro, 2438,4 m de comprimento, transporta óleo (ʋ =0,000205 m²/s) com uma vazão de 1,24 m³/s. Qual a pressão em A a montante para que em B seja 137,89 kPa?

Solução:



Aplicando a Equação de Bernoulli entre os pontos A e B:



OBS.: Neste problema não foi dada a densidade do óleo, assumi d = 0,800.


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