2 Lista de exercícios MecFlu

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UNIVERSIDADE	
  DE	
  RIBEIRÃO	
  PRETO	
  –	
  UNAERP	
  
CURSO	
  DE	
  ENGENHARIA	
  QUÍMICA	
  
MECÂNICA	
  DOS	
  FLUIDOS	
  –	
  2015	
  
Lista	
  de	
  Exercícios	
  2	
  –	
  Estática	
  dos	
  fluidos	
  
Prof.	
  Paula	
  Bruzadelle	
  Vieira	
  	
   	
  1) A	
  figura	
  mostra	
  um	
  tubo	
  em	
  U	
  contendo	
  dois	
  líquidos	
  em	
  equilíbrio.	
  Um	
  deles	
  é	
  água,	
  que	
  se	
  encontra	
  no	
  lado	
  esquerdo	
  e	
  cuja	
  massa	
  específica	
  é	
  conhecida,	
  e	
  o	
  outro	
   é	
   um	
   óleo	
   com	
  massa	
   específica	
   não	
   conhecida.	
   De	
   acordo	
   com	
   a	
   figura	
  l=127	
  mm	
  e	
  d=15	
  mm.	
  Calcule	
  a	
  massa	
  específica	
  do	
  óleo.	
  
	
  	
  2) A	
  água	
  escoa	
  no	
  interior	
  dos	
  tubos	
  A	
  e	
  B.	
  Óleo	
  lubrificante	
  está	
  na	
  parte	
  superior	
  do	
  U	
  invertido.	
  O	
  mercúrio	
  está	
  na	
  parte	
  inferior	
  dos	
  dois	
  tubos	
  em	
  U.	
  Determine	
  a	
  diferença	
  de	
  pressão,	
  pA-­‐pB	
  ,	
  nas	
  unidades	
  kPa.	
  
	
  3) 	
  Um	
   tanque	
   repartido	
   contém	
   água	
   e	
   mercúrio	
   conforme	
  mostrado	
   na	
   Figura.	
  Qual	
   é	
   a	
   pressão	
   manométrica	
   do	
   ar	
   preso	
   na	
   câmara	
   da	
   esquerda?	
   A	
   que	
  pressão	
   deveria	
   o	
   ar	
   da	
   câmara	
   esquerda	
   ser	
   comprimido	
   de	
   modo	
   a	
   levar	
   a	
  superfície	
  da	
  água	
  para	
  o	
  mesmo	
  nível	
  da	
  superfície	
  livre	
  na	
  câmara	
  direita?	
  
	
  4) Considere	
  o	
  manômetro	
  de	
  dois	
  fluidos	
  mostrado.	
  Calcule	
  a	
  diferença	
  de	
  pressão	
  aplicada.	
   	
  
	
  	
  	
   5) Um	
   manômetro	
   é	
   construído	
   com	
   um	
   tubo	
   de	
   vidro	
   de	
   diâmetro	
   interno	
  uniforme,	
  D=6,35mm,	
  conforme	
  mostrado	
  na	
   figura.	
  O	
  tubo	
  em	
  U	
  é	
  preenchido	
  parcialmente	
   com	
   água.	
   Em	
   seguida,	
   um	
   volume	
   V=3,25cm3	
   de	
   óleo	
   Merriam	
  vermelho	
  é	
  adicionado	
  no	
  lado	
  esquerdo	
  do	
  tubo.	
  Calcule	
  a	
  altura	
  de	
  equilíbrio,	
  H,	
  quando	
  ambas	
  as	
  pernas	
  do	
  tubo	
  em	
  U	
  estão	
  abertas	
  para	
  a	
  atmosfera.	
  	
  
	
  6) 	
  Água	
   flui	
   para	
   baixo	
   ao	
   longo	
   de	
   um	
   tubo	
   inclinado	
   de	
   30°C	
   em	
   relação	
   à	
  horizontal	
   conforme	
   mostrado.	
   A	
   diferença	
   de	
   pressão	
   pa-­‐pb	
   é	
   causada	
  parcialmente	
  pela	
  gravidade	
  e	
  parcialmente	
  pelo	
  atrito.	
  Deduza	
  uma	
  expressão	
  
algébrica	
  para	
  a	
  diferença	
  de	
  pressão.	
  Calcule	
  a	
  diferença	
  de	
  pressão	
  de	
  L=1,5	
  m	
  e	
  h=150mm.	
  
	
  7) Considere	
   um	
   tanque	
   contendo	
   mercúrio,	
   água,	
   benzeno	
   e	
   ar	
   conforme	
  mostrado.	
  Determine	
  a	
  pressão	
  do	
  ar	
  (manométrica).	
  Determine	
  o	
  novo	
  nível	
  de	
  equilíbrio	
   do	
   mercúrio	
   no	
   manômetro,	
   se	
   uma	
   abertura	
   for	
   feita	
   na	
   parte	
  superior	
  do	
  tanque.