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1 INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL – IDR GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CCA0053 - HIDRÁULICA AGRÍCOLA LISTA DE EXERCÍCIOS 1) A viscosidade cinemática de um óleo é 0,028 m2/s e o seu peso específico relativo é 0,85. Determinar a viscosidade dinâmica em unidades SI (g = 10 m/s2). Resp.: µ = 23,3 Ns/m2. 2) Qual é o aumento na massa específica do hélio quando a pressão absoluta muda de 230 kPa para 450 kPa, enquanto a temperatura permanece constante em 20oC? Dados: R = 2077 J/kg . K. Resp.: 0,362 kg/m3. 3 ) A água do mar tem uma massa específica de 1030 kg/m3 em sua superfície, onde a pressão absoluta é 101 kPa. Determine sua massa específica a uma profundidade de 7 km, onde a pressão absoluta é 70,4 MPa. O módulo de elasticidade volumétrico é 2,33 GPa. Resp.: 1060 kg/m3. 4) O peso de 3 dm3 de uma substância é 23,5 N. A viscosidade cinemática é 10-5 m2/s. Se g = 10 m/s2, qual será a viscosidade dinâmica em unidades SI? Resp.: 7,83 x 10-3 Ns/m2. 5) Um tubo de 1,9 mm de diâmetro é mergulhado num líquido desconhecido cuja massa específica é 960 kg/m3. Observa-se que o líquido sobe 5 mm formando um ângulo de contato de 15º. Determine a tensão superficial do líquido. Resp.: S = 0,0232 N/m. 6) Nutrientes dissolvidos em água são levados para as partes superiores das plantas através de tubos pequenos devido em parte ao efeito capilar. Determine a altura que a solução subirá numa árvore num tubo de 0,005mm de diâmetro como resultado do efeito capilar. Trate a solução como água a 200C com ângulo de contato de 15º. Dado: (H2O à 20oC) = 998 kg/m3; S = 0,073 N/m). Resp.: h = 5,75m. 2 INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL – IDR GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CCA0053 - HIDRÁULICA AGRÍCOLA 7) Qual é a altura da coluna de mercúrio (Hg = 136000 N/m3) que irá produzir na base a mesma pressão de uma coluna de água de 5 m de altura? (H2O = 10000 N/m3). Resp.: hHg = 368 mm. 8) Determinar a pressão de 3,5 atm nas outras unidades de pressão na escala efetiva e, sendo a pressão atmosférica 740 mmHg, determinar a pressão absoluta em todas as unidades de pressão. Resp.: pef = 3,5 atm = 0,362 MPa = 36200 kgf/m2 = 36,2 mca = 2660 mmHg; pabs = 4,47 atm = 0,47 MPa = 46200 kgf/m2 = 46,2 mca = 3397 mmHg. 9) No manômetro da figura, o fluido A é água e o fluido B, mercúrio. Qual é a pressão p1? Dados: Hg = 136000 N/m3; H2O = 10000 N/m3. Resp.: p1 = 13,35 kPa. 10) Determinar as pressões efetivas e absolutas: a) do ar; b) no ponto M, na configuração a seguir Dados: leitura barométrica 740 mmHg; óleo = 8500 N/m3; Hg = 136000 N/m3. Resp.: par = 34kPa; par abs = 134 kPa (abs); pM = 36,55 kPa; pM abs = 136,55 kPa (abs). 3 INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL – IDR GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CCA0053 - HIDRÁULICA AGRÍCOLA 11) Para a configuração mostrada na figura abaixo, calcule o peso do êmbolo se a leitura de pressão manométrica for de 70kPa. Resp.: Peso = 61,7 kN. 12) A diferença de pressão entre um tubo de óleo e um tubo de água é medida por um manômetro de fluido duplo, como mostra a figura. Para as alturas de fluido e massas específicas dadas, calcule a diferença de pressão PB – PA. OBS: fluido = SG x H2O; H2O = 1000 kg/m3. Resp.: PB – PA = 27,7 kPa. Peso específico = 8.600 N/m3 4 INSTITUTO DE DESENVOLVIMENTO RURAL – IDR GRADUAÇÃO EM AGRONOMIA CCA0053 - HIDRÁULICA AGRÍCOLA 13) Um cilindro, de peso específico C = 5.000 N/m3, flutua num líquido, conforme mostra a figura (1). Sob a ação de uma força F = 10.000 N, o cilindro permanece na posição indicada na figura (2). Determinar os pesos específicos dos líquidos A e B. Dado: área da base do cilindro = 1 m2. Resp.: A = 15.000 N/m3; B = 25.000 N/m3. 14) Um copo com um diâmetro de 50 mm é enchido de água até o nível mostrado. Se um cubo de gelo com 25 mm de lado for colocado no copo, determine a nova altura h da superfície da água. Considere H2O = 1000 kg/m3 e gelo = 920 kg/m3. Qual será o nível h da água quando o cubo de gelo estiver completamente derretido? Resp.: h = 107 mm.