Lista – 2015

1. A bomba E eleva água entre os reservatórios R1 e R2. O eixo da bomba está situado a 5 m acima da superfície livre de R1. No ponto final F do sistema elevatório (a 50,2 m acima do eixo E), a água é descarregada na atmosfera com uma velocidade de 5,11 m/s e vazão 0,16055 m3/s. Há o desnível d = 0,2 m entre o eixo (entrada) da bomba e a sua saída (ponto C). São dados: D = 200 mm diâmetro da tubulação AE e CF (antes e depois da bomba); Considere D constante.Pc = 20.000 kgf/m2 = pressão em ChAC = (5.v2/2.g) = perda de carga continua na tubulação AC.hCF = (3.v2/2.g) = perda de carga continua na tubulação CF.Determinar a potência da bomba em CV.

2. Calcule a velocidade de dreno de um tanque com carga constante através de um pequeno orifício na parte inferior do tanque, supondo fluido incompressível. Supondo a altura do fluido (h) igual a 5 m. Conforme mostra a figura abaixo. Dados: ρ =1000 kg/m3, g = 9,81 m/s2 . O reservatório é muito grande em comparação com o tubo de saída do fluido.

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UNEMAT – Universidade do Estado de Mato GrossoCurso de Engenharia de Alimentos

Disciplina: Fenômenos de Transporte IProfessora: Claudinéia Aparecida Queli GeraldiData: 26.09.2015

3. Ar escoa em regime permanente e á baixa velocidade através de um bocal horizontal, descarregando livremente para a atmosfera. A área do bocal de entrada é 0,1 m 2. No bocal de saída a área é 0,02 m2. Determine a pressão manométrica necessária na entrada do bocal para produzir uma velocidade de saída de 50 m/s. Dado: ρar = 1,23 kg/m3

4. Em um tubo recurvado, com diâmetro D1 = 125 mm no ponto 1, tem-se pressão efetiva de p1 = 1,9 Kgf/cm2, assinalada no manômetro M. Pela extremidade 2, onde o diâmetro se reduz para D2

= 100 mm, descarregaram-se 23,6 litros/s de água na atmosfera. Calcular a perda de carga entre 1 e 2. Dados ρ = 1000 kg/m3 e g = 9,81 m/s2.

5. A água escoa em regime permanente através de um tubo redutor inclinado, conforme indicado na figura abaixo. Determine a pressão necessária na seção 1 para que seja possível fornecer 20 ft3/s para a seção 2 a uma pressão de 1500 lbf/in2.

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6. Um tubo U atua como um sifão d`água. A curva no tubo está 1 m acima da superfície da água; a saída do tubo está a 7 metros abaixo. O fluido sai pela extremidade inferior do sifão como um jato livre, a pressão atmosférica. Se o escoamento é sem atrito, determine (após listar as considerações necessárias) a velocidade do jato e a pressão do fluido na curva. Considere o reservatório é muito grande em comparação com o tubo.

7. Água escoa sob uma comporta num leito horizontal na entrada de um canal. À montante da comporta, a profundidade da água é de 1,5 ft e a velocidade é desprezível. Na vena contracta (seção mais contraída do escoamento) à jusante da comporta, as linhas de corrente são retilíneas e a profundidade é 2 in. Determine a velocidade do escoamento à jusante da comporta.

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8. A bomba da figura abaixo é usada para aumentar a pressão de 0,2 m3/s de água de 200 kPa para 600 kPa. Se a bomba tem uma eficiência de 85 %, qual a potência elétrica de que a bomba necessita? A área de saída fica 20 cm acima da área de entrada. Suponha que a área entrada e saída sejam iguais. As perdas de cargas eventuais são contabilizadas na eficiência.

9. Do Reservatório R parte o tubo BS, com diâmetro de 30 cm, estando os pontos B e S nas cotas 612m e 628 m, respectivamente. O tubo ST é horizontal, tem o diâmetro de 15 cm e descarrega 0,15 m3/s de água na atmosfera. O reservatório é alimentado de tal forma que o nível seja constante na cota 638 m. Supondo nula a velocidade em F. Desprezando as perdas de carga nas curvas da tubulação e também no techo FB, calcular:

a) a pressão em B.b) a velocidade no tubo STc) a perda de carga entre B e T.

10. Uma placa lisa de 3 m x 1,2 m move-se através do ar, a 13 oC (υ =1,42 x 10-5 m2/s e ρ = 0,128 kgf.s2/m4), a velocidade é de 1,2 m/s, paralelamente a superfície da placa e o longo do seu comprimento. Calcular:

a) A força resistente em uma das faces da placa, supondo escoamento laminar;b) A espessura da camada limite, no meio da placa (escoamento laminar);c) A espessura da camada limite, na borda de fuga (escoamento laminar).

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11. Uma placa lisa de 1 m de largura por 3 m de comprimento acha-se imersa na água a 10 oC (υ = 0,131 x 10-5 m2/s). A água move-se a 1 m/s, paralelamente ao comprimento da placa. Determine:

a) A posição em que o escoamento na camada limite passa de laminar para a zona de transição;

b) A espessura da camada limite nessa posição.

12. Uma placa plana e lisa, com 3,0 m de comprimento e 0,1m de largura, move-se em um fluido a 20 oC (υ =1,008 x 10-3 m2/s e ρ = 101,76 kgf.s2/m4), na direção de seu comprimento, com velocidade v = 10 m/s. calcular:

a) A Força de atrito;b) A espessura da camada limite na borda de fuga da placa.

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