Universidade Federal da Fronteira Sul – UFFSColegiado de Engenharia de Alimentos Curso de Engenharia de Alimentos Disciplina: Fenômenos de Transporte 1 Prof Marcos Felicetti Lista de Exercícios 1 1 – Ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção do tubo é 20 cm² e a da menor é 10 cm². A massa específica do ar na seção 1 é 1,2 kg/m³ enquanto que na seção 2 é 0,9 kg/m³. Sendo a velocidade na seção 1 de 10 m/s, determinar a velocidade na seção 2 e a vazão em massa. 2 – Os reservatórios cúbicos (1) e (2) da figura são enchidos pelos tubos respectivamente em 100 seg. e 500 seg. Determinar a velocidade da água na seção A, sabendo-se que o seu diâmetro é 1 m. 3 – Um tubo admite água (ρ = 1000 kg/m3) num reservatório, com vazão de 20 litros/segundo. No mesmo reservatório é trazido óleo (ρ = 800 kg/m3) por outro tubo com uma vazão de 10 litros/segundo. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm2. Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e a velocidade da mesma. 4 – Uma mangueira com diâmetro de 2 cm consegue encher um balde de 20 litros em 1 minuto. a) Qual é a velocidade com que a água passa pela mangueira? b) Se apertarmos a saída da mangueira até que ela fique com um diâmetro de 5 mm, com que velocidade a água sairá da mangueira ? 5 – Um óleo de viscosidade absoluta µ = 0.0 m acima da superfície livre de R1. 6 m. Qual a perda de carga no tubo? 6 – O reservatório de grandes dimensões da figura descarrega água para a atmosfera através de uma tubulação com uma vazão de 10 litros/s. Há o desnível d = 0. O eixo da bomba está situado a 5.s/m2 e peso específico 800 kgf/m3 escoa através de 100 m de tubo de ferro galvanizado (K = 0.15 m3/s de óleo de peso específico 760 kgf/m3 para o reservatório C.5m e de 2 ao ponto C. . Adotando que a perda de carga do ponto A até 1 seja 2. ponto A. 8 – A bomba eleva a água entre os reservatórios R1 e R2. determinar a potência da mesma se o rendimento é 75%.01 kgf. No ponto final F do sistema elevatório (a 50. São dados: D = 200 mm = diâmetro das tubulações AE e CF (antes e depois da bomba) Pc = 5.2 m acima do eixo E) a água descarrega na atmosfera.2 m entre o eixo (entrada) da bomba e a saída (ponto C).45 kgf/cm2 = pressão em C hpac = 6 v2/2g = perda de carga contínua na tubulação AC hpcf = 4 v2/2g = perda de carga contínua na tubulação CF γágua = 1000 kgf/m3 Determinar a vazão da água em volume e a potência da bomba (em kgf m/s e em CV). 7 – Uma bomba deve recalcar 0. Determine a potência da bomba considerando o rendimento 75%.000152 m) de 10 cm de diâmetro a vazão de 40 litros/segundo. a linha é suficientemente grande. com volume de 0. Ae As 1 2 11 – Um tanque.2 m/s. (R = 8. Dados: p = ρ R T du = Cv dT * Usar Cv = 717 N m Kg-1 K-1 12 .4 Kgf cm-2.314 N m mol-1 K-1). tanto a linha quanto o tanque estão inicialmente a uma temperatura uniforme de 200C. sabendo-se que o processo é isotérmico.05 0C s-1. A temperatura no tanque é monitorada por um termopar de resposta rápida.1 m3. Imediatamente após a abertura da válvula a temperatura do ar no tanque sobe à taxa de 0. a fim de que “h” permaneça constante? Qual a velocidade média na saída horizontal? γagua = 1000 Kgf m-3. 10 – Ar escoa através de um bocal convergente numa posição onde a área é 10cm2. A pressão manométrica inicial do tanque é 100 KPa. está conectado a uma linha de ar de alta pressão (linha de ar comprimido). de forma que a temperatura e a pressão do ar comprimido podem ser consideradas constantes.7.Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendose que em uma tubulação com diâmetro de 4 cm escoa água com uma velocidade de 0. o perfil de velocidade na saída é parabólico onde vmax é 0. A velocidade média nesse ponto vale 90 m s-1. Sc = 0. Determinar a velocidade média nesse ponto. Determine a vazão em massa instantânea de ar entrando no tanque se a transferência de calor é desprezível. Qual deve ser a vazão em massa e em volume do clorofórmio na entrada. a pressão vale 1. A pressão absoluta na linha de ar é 2 Mpa.5 m s-1. a massa específica vale 1. .46 Kg m-3 e a pressão 1. Numa outra posição onde A = 6 cm2.9 – Para o esquema mostrado.2 Kgf cm-2. 13 .5 m.2m/s.A figura abaixo apresenta esquematicamente um manômetro diferencial. 15 . com ρ = 1200 kg/m³.1m/s. Determine o diâmetro do tubo em mm sabendo-se que a velocidade do escoamento é de 0.0 m.8. com 20 cm de aresta.0 m. 14 . Determine qual a viscosidade dinâmica do líquido.Um objeto com massa de 10kg e volume de 0.002m³ está totalmente imerso dentro de um reservatório de água (ρH2O = 1000kg m-³). z3 = 2. z2 = 2. escoa por uma tubulação de diâmetro 3 cm com uma velocidade de 0.Um bloco de madeira (dc = 0. Pede-se a diferença de pressões entre os pontos A e B em Pascal. γr 2 = 13.2. Determine a máxima velocidade do escoamento permissível em um tubo com 2cm de diâmetro de forma que esse número de Reynolds não seja ultrapassado. flutua na água (dágua = 1. 18 .0 m. γr 3 = 0. z4 = 5. Alturas: z1 = 1. sabendo-se que o número de Reynolds é 9544.0 m.0 g/cm3). conhecendo-se os seguintes dados de peso específico relativo e alturas: Peso específico relativo: γr l = γr 5 = 1. 16 .Acetona escoa por uma tubulação em regime laminar com um número de Reynolds de 1800.6.35.65 g/cm3). Determine a altura do cubo que permanece dentro da água. .Um determinado líquido.Benzeno (ρ = 879 kg/m³) escoa por uma tubulação em regime turbulento com um número de Reynolds de 5000. z5 = 6. γr 4 = 1. determine: a) Qual é o valor do peso do objeto? b) Qual é a intensidade da força de empuxo que a água exerce sobre o objeto? c) Qual o valor do peso aparente do objeto quando imerso na água? 17 .