Docsity
Docsity

Prepare-se para as provas
Prepare-se para as provas

Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity


Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos para baixar

Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium


Guias e Dicas
Guias e Dicas

PF - Mecânica dos Fluidos, Provas de Mecânica dos fluidos

PROVA FINAL Mecânica dos Fluidos Engenharia Civil

Tipologia: Provas

2019

Compartilhado em 16/11/2019

alexsandro-beloni-mendes
alexsandro-beloni-mendes 🇧🇷

1 documento

1 / 9

Toggle sidebar

Esta página não é visível na pré-visualização

Não perca as partes importantes!

bg1
ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E
TECNOLÓGICAS
PROVA FINAL
Disciplina: Mecânica dos Fluidos Curso: Engenharia Civil
Professor(a): Paloma Dondo Tonello Pedro Semestre:
Acadêmico (a): Data: 08/11/2019
1) No recipiente fechado da figura abaixo há água, óleo (𝛾𝑜 = 895 kgf/
m³) e ar. Para os pontos B, C e D, obter as respectivas pressões em
kgf/m².
Dados
ρ
oleo
=895 Kgf /m
3
ρ
h2o
=1000 Kgf /m
3
Pressão B
P
b
=γ
h2o
2,7
P
b
=10002,7
P
b
=2700 kgf /m²
Pressão C
Pb=γh2o(2,71,1)
Pb=10001,6
P
b
=1600 kgf /m²
Pressão D
P
d
+1,2895
(
2,71,1
)
1000=0
P
d
=−1,2895+
(
2,71,1
)
1000
P
d
=5.26 kgf /m²
2) Em R a pressão efetiva é de - 9.100 Pa, sendo δ = 1,2 a
densidade relativa do líquido E. Determinar a densidade relativa
do líquido F, desprezando o peso de ar entre A e C. Adote g =
9,81 m/s²
Peso Especifico do Liquido E
δ=ρ
ρ
h2o
1,2=ρ
1000 ρf =1,21000
ρf =1200 Kg/m³
γ
E
=ρg γ
E
=12009,81
γ
E
=11772 Pa
Peso
Especifico do Liquido F
Pr+0,6γe+0,15γf=Patm
9100+0,611772+0,15ρf=0
ρf=13578,67 Pa
Densidade relativa do líquido F
γE=ρg 13578,67 =ρ9,81
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9

Pré-visualização parcial do texto

Baixe PF - Mecânica dos Fluidos e outras Provas em PDF para Mecânica dos fluidos, somente na Docsity!

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS PROVA FINAL Disciplina: Mecânica dos Fluidos Curso: Engenharia Civil Professor(a): Paloma Dondo Tonello Pedro Semestre:Acadêmico (a): Data: 08/11/

  1. No recipiente fechado da figura abaixo há água, óleo (𝛾𝑜 = 895 kgf/ m³) e ar. Para os pontos B, C e D, obter as respectivas pressões em kgf/m². Dados ρoleo = 895 Kgf / m 3 ρh 2 o = 1000 Kgf / m 3 Pressão B Pb = γ (^) h 2 o ∗2, Pb = 1000 ∗2, Pb = 2700 kgf / m ² Pressão C Pb = γ (^) h 2 o ∗( 2,7−1,1) Pb = 1000 ∗1, Pb = 1600 kgf / m ² Pressão D Pd +1,2∗ γ (^) oleo −( 2,7−1,1)∗ γh 2 o = Patm Pd +1,2∗ 895 −( 2,7−1,1)∗ 1000 = 0 Pd =−1,2∗ 895 +( 2,7−1,1)∗ 1000 Pd =5.26 kgf / m ²
  2. Em R a pressão efetiva é de - 9.100 Pa, sendo δ = 1,2 a densidade relativa do líquido E. Determinar a densidade relativa do líquido F, desprezando o peso de ar entre A e C. Adote g = 9,81 m/s² Peso Especifico do Liquido E δ = ρ ρh 2 o 1,2= ρ 1000 → ρf =1,2∗ 1000 ρf = 1200 Kg / m ³ γ (^) E = ρg → γ (^) E = 1200 ∗9, γ (^) E = 11772 Pa Peso Especifico do Liquido F Pr +0,6∗ γe +0,15∗ γ (^) f = Patm − 9100 + 0,6∗ 11772 +0,15∗ ρf = 0 ρf =13578,67 Pa Densidade relativa do líquido F γ (^) E = ρg → 13578,67= ρ ∗9, 81

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ρ =

ρ =1384,16 Kg / m ³ δ =

δ =1,

  1. Na figura a pressão no ponto A na escala efetiva é de 172370 Pa. A densidade relativa do benzeno em relação à água a 20ºC é de 0,8828 e o volume específico de querosene é de 0,001244 m³/kg. A pressão atmosférica local é de 98 kPa. Qual é a pressão do ar na câmara fechada em B (na escala efetiva e absoluta)? 𝜌𝐻𝑔 = 13.600 kg/m; 𝜌𝐻 2 𝑂 = 1.000 kg/m³; g = 9,81 m/s² Dados Pa = 172370 Pa δ (^) benzeno =0, V (^) Querosene =0,001244 m 3 / kg Patm = 98 KPa = 98 ∗ 1000 = 98000 Pa Peso Especifico Benzeno δ = ρ ρh 2 o 0,8828= ρ 1000 → ρ =882,8 Kg / m ³ γBenzeno = ρg → γ (^) E =882,8∗9, γBenzeno =¿ (^) 8660,26 N/m² Peso Especifico Agua γ (^) H 2 O = ρg → γ (^) E = 1000 ∗9, γ (^) H 2 O =¿ (^) 9810 N/m² Peso Especifico Querosene V (^) Querosene =

ρ 0,001244= ρ 1000 → ρ =803,85 Kg / m ² γQuerosene = ρg → γ (^) E =803,85∗9, γQuerosene =¿ (^) 7885,85 N/m² Peso Especifico Mercúrio γ (^) Hg = ρg → γE = 13600 ∗9, γ (^) Hg =¿ (^) 133416 N/m² Pressão do Ar Pa +0,20 mγ (^) H 2 O −0,08 mγQue −( 0,4 m −0,08 m )∗ γ (^) Hg + ( 0,4 m −0,14 m )∗ γ (^) Ben = PB 172370 +0,20∗ 9810 −0,08∗7885,85−0,32∗ 133416 +0,26∗8660,26= PB PB =133259,679 Pa Pressão absoluta do Ar 133259,679+ 9 8000 = 231259,679 Pa (abs)

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

  1. Na figura, uma placa de espessura desprezível e área A = 2 m² desloca-se com v = 5 m/s constante. Determine a força F que traciona a placa.
  2. O corpo cilíndrico da figura possui um peso igual a 15 N, uma altura igual a 200 mm e um diâmetro igual a 149,5 mm. Este corpo se move com uma velocidade constante igual a 50 mm/s dentro de um tubo de 150 mm de diâmetro. Entre o tubo e o cilindro existe uma película de óleo. Determine (a) tensão de cisalhamento; (b) viscosidade dinâmica do óleo.
  3. A água é descarregada do reservatório (1) para os reservatórios (2) e (3). Sabendo-se que Q (^) v2 = 2/5 Qv3 e que Qv1 = 7,5 L/s, determine: a) O tempo necessário para se encher, respectivamente, os reservatórios (2) e (3). b) Determine os diâmetros das tubulações (2) e (3) sabendo-se que a velocidade de saída é v 2 = 0,8 m/s e v 3 = 1,2 m/s Dados: ρ = 1.000 kg/m³
  4. A água contida em um reservatório elevado, de grandes dimensões, alimenta por gravidade a linha de engarrafamento, em uma fábrica de água mineral gasosa, conforme mostra a figura. O reservatório é pressurizado e o manômetro no topo indica uma pressão de 40 kPa. O diâmetro da tubulação de descarga é 1, cm. Considerando a água um fluído ideal, determine: a) a velocidade da água mineral na saída da tubulação de descarga; e b) o número de garrafões de 15 litros que podem ser cheios em uma hora. H 1 = H 2 g = 9,81 m/s² 𝜌𝐻 2 𝑂 =1000 kg/m³

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS Z 1 +

P 1

γ

V 1

2 2 ∗ g

= Z 1 +

P 2

γ

V 2

2 2 ∗ g 11 +

V 2

2 2 ∗9, V (^) 2 ❑ =16,61 m / s a) Q 1 = A 1 ∗ V (^) 1 Q 1 = π ∗0, (^015) ❑ 2 4

Q 1 =2, 94 ∗ 10

− 3 m 3 / s Q 1 =2, 94 L / s B) N (^) garrafões =

N (^) garrafões = 529 , 2 Garrafões / h

  1. Na instalação da figura são dados: área da seção das tubulações: A = 25 cm²; piezômetro (2): h 2 = 6 m; piezômetro (3): h 3 = 10 m; piezômetro (4): h 4 = 8 m; perda de carga no trecho (1)-(2) = 1,5 m; perda de carga no trecho (5)-(6) = 2,5 m; γ = 10.000 N/m³; ƞm = 85%; ƞm2 = 75%. Determinar: a) o sentido do escoamento (justificar); b) a vazão (L/s); c) o tipo de máquina M 1 e sua potência; d) o tipo de máquina M 2 e sua potência; e) a pressão no ponto (5).
  2. Na instalação da figura, a carga total na seção (2) é 18 m. Nessa seção, existe um piezômetro que indica 8 m. Dados: 𝛾𝐻 2 𝑂 = 10^4 N/m³; 𝛾Hg = 1,36 x 105 N/m³; D 1 = 5 cm; D 2 = 4 cm; ƞb = 0,75. Determinar: a) a vazão; b) a pressão em (1);

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

  1. Para que dois corpos possam trocar calor é necessário que I
  • estejam a diferentes temperaturas. II – tenham massas diferentes. III – exista um meio condutor de calor entre eles. Quais são as afirmações corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III.
  1. (FGV) Uma parede divide dois ambientes mantidos a temperaturas TA e TB. A parede tem sua espessura (E) muito menor do que a altura e a largura e a condutividade térmica (k) é conhecida. Os coeficientes médios de transmissão de calor por convecção para as duas superfícies externas da parede são respectivamente hA e hB. Na situação descrita acima a radiação térmica pode ser desconsiderada e o fluxo de calor (watt/m²) que atravessa a parede pode ser calculado pela expressão: a) (TA – TB) / (1/hA + E/k + 1/hB). b) (hA .TA - hB. TB )/(E/k). c) (TA – TB) / (hA + k/E + hB). d) (TA + TB) / (1/hA + E/k + 1/hB). e) (TA + TB) / (hA + k/E + hB).
  2. Um forno retangular de uma fábrica de cerâmica está isolado com duas camadas, sendo a primeira , que está em contato com a carga do forno, de refratário especial (k = 0,6 kcal/ h ∙ m ∙ ºC) e a outra de um bom isolante (k = 0,09 kcal/ h ∙ m ∙ ºC). Sabe-se que a temperatura da face interna do forno é 900 ºC e que a temperatura do ar ambiente é 20 ºC (h = 20 kcal/h ∙ m ∙ ºC). O fluxo de calor através da parede do forno, de 40 cm de espessura, é igual a 800 kcal/h ∙ m². Pede-se : a) A espessura de cada camada que forma a parede do forno b) A temperatura da interface das camadas c) Se for especificada uma temperatura máxima de 30 ºC na parede externa do forno, qual a nova espessura isolante necessária?
  3. Um reator de paredes planas foi construído em aço inox e tem formato cúbico com 2 m de lado. A temperatura no interior do reator é 600°C e o coeficiente de película interno é 45 kcal/h ∙ m² ∙ °C. Tendo em vista o alto fluxo de calor, deseja-se isola-lo com lã de rocha (k = 0,05 kcal/h ∙ m ∙ °C) de modo a reduzir a transferência de calor. Considerando desprezível a resistência térmica da parede de aço inox e que o ar

SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS ambiente está a 20°C com coeficiente de película 5 kcal/h ∙ m² ∙ °C, calcular: a) A taxa de transferência antes da aplicação do isolamento; b) A espessura do isolamento a ser usado, sabendo-se que a temperatura do isolamento na face externa deve ser igual a 62 °C; c) A redução (em %) do fluxo de calor após a aplicação do isolamento.

  1. Um tanque de formato cúbico é utilizado para armazenar um produto químico a 210 ℃, com coeficiente, com coeficiente de película de 80 W/m² ∙ K. A parede do tanque é constituída de uma camada interna à base de carbono (k = 22 W/m ∙ K) de 40 mm de espessura, uma camada intermediária de refratário (k = 0,212 W/m ∙ K) e um invólucro de aço (k = 60 W/m ∙ K) com 10 mm de espessura. Por motivo de segurança dos trabalhadores, a temperatura da superfície externa do aço não deve ser maior que 60 ℃, com coeficiente. Considerando que a temperatura ambiente é 30 °C, com coeficiente de película externo de 20 W/m² ∙ K, determine: a) A espessura mínima do refratário para atender a condição de segurança; b) A temperatura da superfície externa do aço se a camada de refratário for substituída por uma de isolante (k = 0,0289) de mesma espessura.
  2. (ENADE) Um ambiente termicamente confortável é uma das condições que devem ser consideradas em projetos de edificações. A fim de projetar um ambiente interno com temperatura de 20ºC para uma temperatura externa média de 35ºC, um engenheiro considerou, no dimensionamento, um fluxo de calor através de uma parede externa de 105 W/m², conforme ilustra a figura abaixo. A tabela a seguir apresenta os valores da condutividade térmica para alguns materiais de construção. A fim de se obter a temperatura interna desejada, qual deve ser o material selecionado, entre os apresentados na tabela acima, para composição da parede externa? a) Pedra natural; b) Placa de madeira prensada;