LISTA DE EXERCÍCIOS – UNIDADE 1 – MECÂNICA DOS FLUIDOS
Aluno: Eduardo Hubner Adriano
1) Transporte de Massa: ocorre devido a diferença de concentração entre diferentes regiões
de um sistema.
Transporte de Energia: ocorre devido a diferenças de temperatura entre dois ou mais
fluidos.
Transporte de Quantidade de Movimento: ocorre devido a diferença de velocidade entre
fluidos.
2) Processo Convectivo: Envolve movimento, tornando-o mais rápido.
Processo Difusivo: Não envolve movimento, tornando-o mais lento.
Variáveis relevantes: Diferenças de concentração, temperatura e velocidade.
Propriedades do meio.
Características do materia.
Tipo de escoamento.
3) O sólido, ao ser submetido a uma força, seja de compressão ou de cisalhamento,
apresenta o comportamento de resistência, desde que essas forças não sejam superiores a
resistência intrínseca do material, do contrário, ocorre uma deformação permanente. Um
fluido, ao ser submetido a uma força de compressão terá seu volume alterado até um
determinado limite, a partir desse ponto, o fluido deve se comportar como um sólido. Ao
ser submetido a uma força de cisalhamento, o fluido sofre uma deformação irreversível.
4) A principal diferença entre o escoamento da glicerina e o da água está relacionado à
viscosidade de cada um. A viscosidade de um fluido é proporcional a sua resistência ao
escoamento, ou seja, maior viscosidade, menor a velocidade de escoamento. A glicerina,
por ser mais viscosa que a água, apresentará um escoamento mais lento.
Um fluido ideal estaria posicionado sobre o eixo X, uma vez que sua viscosidade (Y) é nula.
5) Um fluido estático é aquele cujas partículas estão completamente em repouso ou em
movimento uniforme. As forças que atuam sobre ele podem ser de campo, onde não
existe contato direto com o fluido, como a gravidade, ou forças de superfície, como a
normal de compressão.
6) A variação de pressão em um fluido estático só ocorre de forma perpendicular à normal
da superfície, ou seja, para um mesmo fluido, a altura é o único fato que faz a pressão
mudar. Como todos os três recipientes têm a mesma altura, a pressão no fundo deve ser
igual.
7) A afirmativa está correta, pois se trata de um mesmo fluido, com a mesma altura de água.
Como a parte direita da figura está sob o efeito da pressão atmosférica, a pressão dentro
do balão de ar também deve ser igual a 1 atm.
8) A pressão atuando em um líquido estático é diretamente proporcional a densidade do
fluido, multiplicado pela gravidade, multiplicado pela altura da coluna do fluido. Como a
pressão só varia na direção e sentido do vetor gravidade (vertical, perpendicular e
apontando para o centro da Terra), toda superfície do líquido só poderá ser horizontal.
9) PA = 1,0136x105 Pascal.
10) PA - PB = 9,5x103 Pascal = 1,38 psi.
11) A única solução seria trocar o fluido manométrico por outro com uma densidade menor,
uma vez que densidade e volume são inversamente proporcionais.
12) PS = 14,65 psia = 1,017x105 Pascal. Ou, PS = -0,052 psig.
13) Escoamento Permanente: As propriedades do fluido permanecem constantes ao longo do
tempo, e em qualquer ponto.
Escoamento Transiente: As propriedades do fluido variam com o tempo.
Em alguns casos, uma simples troca de referencial pode mudar o escoamento permanente
para transiente ou vice-versa.
Exemplo: Um carro se movendo numa estrada. Se o referencial está dentro do carro, o
regime é permanente, se o referencial estiver em qualquer ponto fora do carro, o regime é
transiente.
No entanto, existem situações em que um escoamento sempre será transiente, mesmo
com uma mudança de referencial.
Exemplo: Um copo sendo enchido de água. Não importa onde o referencial esteja, o
regime é sempre transiente, umas vez que há acúmulo de água dentro do copo.
14) Escoamento Incompressível: é aquele cuja densidade não muda em função do tempo ou
posição.
Escoamento Compressível: a densidade é uma função do tempo e da posição.
15) a) vmédia = (2/3).vmáxima
b) L (espessura) = 0,8 mm
16) m2 = 62,37 Kg/h ; m3 = 37,63 Kg/h ; x3,tolueno = 91,4 %.
17) v1 = 10,67 cm/s
18) v1 = 1,33 cm/s