Automacao lista 1 ARIVELTO

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1) Conceitualmente, podemos dizer que o termo automação e:1) Conceitualmente, podemos dizer que o termo automação e:
Os meios, instrumentos, maquinas, processos de Os meios, instrumentos, maquinas, processos de trabalho,trabalho,
ferramentas ou recursos gracas aos quais a acao humana,ferramentas ou recursos gracas aos quais a acao humana,
em um determinado processo, fica em um determinado processo, fica reduzida, eliminadareduzida, eliminada
ou potencializada.ou potencializada.
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2) Quanto ao "grau real de automacao" obtido e 2) Quanto ao "grau real de automacao" obtido e capaz decapaz de
obter-se em um processo, podemos afirmar que:obter-se em um processo, podemos afirmar que:
Conta muito menos automatizar totalmente uma Conta muito menos automatizar totalmente uma operacaooperacao
relativamente simples que automatizar somente 50% de umrelativamente simples que automatizar somente 50% de um
processo complexo e de dificil realizacao.processo complexo e de dificil realizacao.
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3)Quanto ao conceito de fluido, e correto afirmar que:3)Quanto ao conceito de fluido, e correto afirmar que:
E qualquer substancia capaz de escoar e assumir a forma E qualquer substancia capaz de escoar e assumir a forma dodo
recipiente que o contem.recipiente que o contem.
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4)Calcule a pressao em PSI que o 4)Calcule a pressao em PSI que o fluido confinado a umfluido confinado a um
reservatorio aberto exerce contra o fundo dele. Considerereservatorio aberto exerce contra o fundo dele. Considere
os seguintes dadosos seguintes dados
- Massa especifica (ro = 881kg/m^3)- Massa especifica (ro = 881kg/m^3)
 - Nivel do tanque (H = 5m) - Nivel do tanque (H = 5m)
 - Aceleracao da gravidade (9,81 m/s^2) - Aceleracao da gravidade (9,81 m/s^2)
 - Diametro do tanque (D = 3m) - Diametro do tanque (D = 3m)
F = ro x g x hF = ro x g x h
F = 881 x 9,81 x 5 = 43213,05 N/m^2F = 881 x 9,81 x 5 = 43213,05 N/m^2
Convertendo fica P = 6,27 PSIConvertendo fica P = 6,27 PSI
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5) Suponha que na parede do tanque do 5) Suponha que na parede do tanque do exercicio anteriorexercicio anterior
seja aberto um furo de 5 seja aberto um furo de 5 cm de diamentro bem rente a basecm de diamentro bem rente a base
Calcule a vazao (Q) em l/min e Calcule a vazao (Q) em l/min e o tempo (t) em minuto parao tempo (t) em minuto para
que ele esvazie completamente.que ele esvazie completamente.
V2 = sqrt(-2 x g x h)V2 = sqrt(-2 x g x h)
V2 = sqrt (-2 x 9,81 x (0-5)) = 9,9 m/sV2 = sqrt (-2 x 9,81 x (0-5)) = 9,9 m/s
A = 1,96 x 10^-3 m^2A = 1,96 x 10^-3 m^2
Q = V x AQ = V x A
Q = 9,9 x 1,96 x 10^-3 = 1,94 x 10^-2 m^3/sQ = 9,9 x 1,96 x 10^-3 = 1,94 x 10^-2 m^3/s
Convertendo fica 1164 l/minConvertendo fica 1164 l/min
t = V/Qt = V/Q
t = 35340 l/1164l = 30,36 mint = 35340 l/1164l = 30,36 min
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6) Que volume de oleo em 6) Que volume de oleo em m^3 escoará em 1 hora por um m^3 escoará em 1 hora por um tubotubo
de comprimento l = 200 cm de de comprimento l = 200 cm de diametro interno 12 mm, se adiametro interno 12 mm, se a
diferenca de pressao dentro do tubo e de diferenca de pressao dentro do tubo e de 60 bar? Adote a60 bar? Adote a
viscosidade cinematica do oleo como 50 cSt.viscosidade cinematica do oleo como 50 cSt.
n = ro x Vn = ro x V
n = 881,1 x 50 = 44055 kg/sn = 881,1 x 50 = 44055 kg/s
Convertendo para m/s = 44,05Convertendo para m/s = 44,05
Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L)Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L)
Q = (pi x (0,006)^4 x Q = (pi x (0,006)^4 x 6.000.000) / (8 x (44.055 x 10^-3) 6.000.000) / (8 x (44.055 x 10^-3) x 2)x 2)
Q = (3,46 x 10^-5) m^3/sQ = (3,46 x 10^-5) m^3/s
Convertendo para m^3/H = 0,1245 m^3/HConvertendo para m^3/H = 0,1245 m^3/H
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7) Considerando o desenho esquematico representado na 7) Considerando o desenho esquematico representado na figurafigura
1.10, calcule a potencia necessaria a bomba, de modo que 1.10, calcule a potencia necessaria a bomba, de modo que oo
atuador suspenda o bloco a uma distancia y(cm), dentro de
um tempo t(s), conforme os dados seguintes:
 - Distancia y = 30 cm
 - Tempo t = 5s
 - Diametro da tubulacao d = 18 mm
 - Diametro do atuador d = 70 mm
 - Perda de carga HL = 3 m^2/s^2
 - Massa especifica ro = 881,1 kg/m^3
 - Gravidade g = 9,81 m/s^2
 - Pressão da linha = 100 bar
V2 = y / A
V2 = 30cm / 5 s = 0,06 m/s
n = Q x ro
n = (v2 x AC x g) x ro
n = (0,06 x pi x 0,035^2) x 881,1 = 0,2034
N = m x [(p/ro) x v2^2 x [1 - ((A2/A1)^2)/2] + y x g + HL]
N = 0,2034 x [(10.000.000/881,1) x 0,06^2 x [1 - ((0,07/0,018)^2)/2] + 0,3 x 9,8
1 + 3]
N = 2317,14 W ou 3,10 HP
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8) Para a questao anterior, determinar a velocidade do fluido
dentro da tubulacao de diametro 18 mm
V2 = sqrt(-2 x g x h)
V2 = sqrt (-2 x 9,81 x (0-0.3)) = 2,42 m/s
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9) Sabendo que em um tubulacao cujo diametro permanece constante
durante todo o seu comprimento de 10 m flui 20l/min de óleo a uma
viscosidade de 45 cSt e pressoa de 120 bar, pede-se o diametro
 - L = 10 m
 - Q = 20 l/min x 10^-3 m^3/l x 1/60 = 3,33 x 10^-4 m^3/s
 - u = 45 cSt = 45 x 10^-2 St = 0,45 m^2/s
 - P = 120 bar = 12.000.000 Pa
 - d = ?
Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L)
r^4 = (8 x L x Q x u)/ (P x pi)
r^4 = (8 x 10 x (3,33 x 10^-4) x 0,45)/ (12.000.000 x pi)
r^4 = 3,1847 x 10^-3 m
r = (3,1847 x 10^-3 m)1/4
r = 4,2244 x 10^-3 m
D = 8,45 mm
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10) Utilizando os dados da questão anterior, determine a
viscosidade do oleo em cSt, supondo uma vazao de 50 l/min
Q = (pi x r^4 x P)/ (8 x h x L)
(8,33 x 10^-4) = (pi x 0,00845 x 12.000.000) / (8 x u x 10)
 0,06664 = 318557,49
 u = 4780274,53 x (1/10^6)
 u = 47,8 cSt