Prova MecFluid 2024 1

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E DO DESPORTO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
Disciplina: Mecânica de Fluidos - 2024.1
Ministrante: Prof. Samuel Sousa
Aluno(a):____________________________________________Matrícula:__________
Data___/___/___
AVALIAÇÃO
01. Observe a figura do reservatório abaixo e responda:

a) Qual a leitura, pM, no manômetro do topo do reservatório? Observação: Para obter a pressão manométrica
registrada, faça patm (pressão atmosférica) = zero.
b) Qual a força que age no topo do reservatório?
02. Uma mesa de ar é uma superfície plana e larga usada para suportar objetos pesados sobre uma fina camada de ar
que permite que os objetos sejam movidos com baixo atrito. O ar é bombeado através de pequenos furos próximos uns
dos outros na superfície da mesa. Considere uma placa pesada de 1 m2 suspensa 1 mm acima da mesa sobre a
almofada de ar. Que força é necessária para mover a placa a uma velocidade de 1 m/s ao longo da mesa? (μ = 2,18 x
10-5 N.s/m2).
03. No dispositivo representado abaixo, quando a força, F, aplicada no êmbolo é igual a 60 kN, a leitura na régua é 100
cm. Determine a nova leitura, se a força aplicada passar a 2F.
04. Considere duas placas paralelas a uma distância de 5 mm uma da outra. A placa superior se move a uma
velocidade de 6 m/s enquanto a placa inferior é mantida fixa. Se o espaço entre as duas placas é preenchido com óleo
(viscosidade cinemática = 0,1 Stokes e massa específica, ρ = 900 Kg/m3), qual a tensão de cisalhamento que atua
neste fluido? Dado: 1 Stokes = 1 cm2/s.
05. Uma combinação de variáveis muito importante no estudo dos escoamentos viscosos em tubos é o número de
Reynolds (Re). Este número é definido por = , onde ρ é a massa específica do fluido que escoa, v é a
velocidade média do escoamento, D é o diâmetro do tubo e µ é a viscosidade dinâmica do fluido. Um fluido newtoniano,
que apresenta viscosidade dinâmica igual a 380 cP e densidade 0,91, escoa num tubo de 25 mm de diâmetro interno.
Sabendo que a velocidade média do escoamento é igual a 2,6 m/s, determine o valor do número de Reynolds e diga se
o escoamento é laminar ou turbulento. Dados: 1 cP = 10-3 Pa.s; massa específica da água a 4 °C = 1000 kg/m3.
06. Um cubo tem massa de 2 kg e aresta de 0,2 m. Ele escorrega para baixo num plano inclinado liso sobre uma
película de óleo. A inclinação é de 30 graus em relação a horizontal. O óleo é SAE 30 a 20 °C, a película de óleo tem a
espessura de 0,02 mm e o perfil de velocidades pode ser considerado linear. Calcule a velocidade final do cubo.
Observação: O gráfico abaixo será necessário.
07. Determine as dimensões dos coeficientes A e B que aparecem na equação dimensionalmente homogênea:
2
2
+ + =0
onde x é um comprimento e t é o tempo.
08. O fluxo volumétrico, Q, através de um tubo contendo um líquido que se move lentamente é dado pela equação:
4
∆
=
8
onde R é o raio do tubo, ∆ é queda de pressão ao longo do tubo, é viscosidade dinâmica do fluido, e L é o
comprimento do tubo. Qual a dimensão da constante /8? Essa equação é classificada como homogênea? Explique.
09. Um béquer contém 10 pol3 (polegadas cúbicas) de glicerina pura (massa específica = 2,44 slugs/ft3). Se 2 pol3 de
água (massa específica = 1,94 slugs/ft3) é adicionada à glicerina, qual a a gravidade específica da mistura? Dado: 1 ft =
12 pol.
10. A informação de um rótulo de uma lata de refrigerante indica que o volume de líquido é 355 mL. A massa do
conjunto (lata + refirgerante) é 0,369 kg equanto a lata vazia tem peso 0,153 N. Determine o peso específico,
densidade (SG) e massa específica do refrigerante.
Boa sorte!

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01. Observe a figura do reservatório abaixo e responda:

onde x é um comprimento e t é o tempo.

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