Tecnologia em Automação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 1/5

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1 Curso de Tecnologia em utomação Industrial Disciplina de Mecânica dos Fluidos prof. Lin Lista de exercícios nº 3 (Estática/manometria) 1. Determine a pressão exercida sobre um mergulhador a 30 m abaixo da superfície do mar. dmita que a densidade relativa da água do mar é 1,03. presente o resultado como pressão relativa e como pressão absoluta (nesse caso, considere a pressão atmosférica igual a 101 kpa). Resposta: 303 kpa; 404 kpa. 2*. Determine a pressão no fundo de um tanque aberto, se ele contém 20 cm de água e 2 cm de mercúrio (densidade relativa = 13,6). Resposta: 4,63 kpa. 3. Determine a pressão no ponto, sabendo que o fluido em é H 2 O, o fluido manométrico é Hg (densidade relativa = 13,6), que é igual a 20 cm e é igual a. Resposta: 10,4 kpa. óleo 9 cm 7 cm 4 cm água X 5 cm 6 cm 4*. Na figura ao lado, as extremidades do manômetro estão abertas à atmosfera. Calcule a densidade relativa do fluido X. densidade do óleo é 850 kg/m 3. Resposta: 1, Determine, sabendo que P é igual a P, que o fluido presente nos pontos e é H 2 O, que o fluido manométrico é Hg (densidade relativa de 13,6), que é igual a 0,4 m e h 3 é igual a. Resposta: 7,35 mm. h 3 Tecnologia em utomação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 1/5

2 6*. Determine o ângulo do tubo inclinado, sabendo que a pressão em é 13,8 kpa maior que a pressão em. Resposta: 38,4 o. ar d=0,7 d=0,9 3,0 m 7. Considere a situação esboçada na figura abaixo. Determine d, sabendo que o fluido 1 é um óleo de densidade relativa igual a 0,9, que o fluido 2 é água, que a pressão relativa do ar no topo do tanque é 100 Pa, que a distância h é igual a e que é igual a 30 o. Resposta: 0,400 m. h r h fluido 1 d h fluido 2 8*. Dois cilindros de diâmetros diferentes (contendo CCl 4 que apresenta densidade relativa igual a 1,59) estão interligados. Uma peça cilíndrica é colocada no cilindro maior (diâmetro igual a 40 cm), atuando como um pistão, enquanto que o cilindro menor, de diâmetro igual a 5 cm, encontra-se aberto à atmosfera, conforme mostra a figura. Determine a massa da peça cilíndrica sabendo que h é igual a 1 m. Resposta: 200 kg. h X 9. Um manômetro com dois fluidos está conectado a uma tubulação de ar. Determine o peso específico do líquido X, sabendo que o outro fluido é Hg (d = 13,6), que é igual a 25 cm, que é igual a e a pressão manométrica na tubulação de ar é 15,7 kpa. Resposta: 9,49 kn/m 3. Tecnologia em utomação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 2/5

3 Óleo 10. Considere um manômetro em U cujos ramos estão abertos à atmosfera. é colocada num ramo enquanto que um óleo leve (massa específica de 790 kg/m 3 ) é colocado no outro. Um ramo é constituído por uma coluna de 70 cm de água, enquanto que o outro contém ambos os fluidos com uma razão entre as colunas de óleo e água de 6. Determine a altura da coluna de cada fluido nesse ramo. Resposta: 0,732 m; 0,122 m. 70 cm 11*. figura mostra o ar contido num recipiente, inicialmente a 100ºC. O ar é resfriado e a água do manômetro sobe 0,5 cm para dentro do recipiente. Dados: P atm = 100 kpa; densidade relativa do Hg = 13,6; constante do ar, R = 287 J/(kg.K). a) Qual é a leitura inicial do manômetro? b) Qual é a leitura final do manômetro? c) Qual é a temperatura final do ar? Resposta: a) 24,7 kpa; b) 11,8 kpa; c) 45 o C. 20 cm H 2 O Hg ar Seção transversal 1 = 2 Seção 2 = 1 cm No manômetro da figura, o fluido presente no ponto é água e o fluido manométrico é mercúrio (d = 13,6). Determine a pressão no ponto. Resposta: 6,42 kpa. 7,5 cm 5 cm Tecnologia em utomação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 3/5

4 20 mm 13. Determine a altura da coluna de querosene (peso específico igual a 8 kn/m 3 ). Resposta: 0,109 m. Querosene 1 cm 14*. Um manômetro em U contém tetracloreto de carbono (d = 1,59), como mostra a figura à direita. seguir, 16 ml de água são vertidos lentamente no ramo direito do manômetro. Determine as alturas das colunas de líquido no manômetro, após o equilíbrio ser atingido. Resposta: 0,164 m; 0,240 m. 15. Considere o arranjo mostrado na figura ao lado. Sabendo que a diferença entre as pressões em e é igual a 20 kpa, determine o peso específico do fluido manométrico. s densidades relativas dos fluidos presentes em e são, respectivamente, 1,2 e 1,5. s distâncias h1, h2 e h3 são iguais, respectivamente, a 1 m, 2 m e 2 m. Resposta: 7,06 kn/m 3. 16*. Um pistão de 8 cm de diâmetro comprime um manômetro de óleo em um tubo inclinado de 7 mm de diâmetro. Quando um peso P é acrescentado ao topo do pistão, o óleo sobe uma distância adicional L igual a no tubo, como mostra a figura abaixo. Qual é o valor do peso? Considere a densidade relativa do óleo e ângulo iguais a 0,827 e 15º, respectivamente. Resposta: 1,05 N. L P Tecnologia em utomação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 4/5

5 17. O tubo contém gasolina (densidade relativa = 0,7) e o tubo contém óleo (densidade relativa = 0,9) e o fluido manométrico é mercúrio (densidade relativa = 13,6). Determine a nova leitura diferencial se a pressão no tubo for diminuída de 25 kpa e a pressão no tubo permanecer constante. Note que a leitura inicial está mostrada na figura e é igual a 0,30 m. Resposta: 0,10 m. Gasolina 0,4 m Óleo Mercúrio 710 mm 305 mm 305 mm 18. O fluido manométrico do manômetro mostrado na figura apresenta densidade relativa igual a 3,46 e os tubos e contém água. Determine a nova leitura diferencial no manômetro se a pressão no tubo for diminuída de 9,0 kpa e a pressão no tubo aumentar de 6,2 kpa. Resposta: 1,24 m. Fluido manométrico Tecnologia em utomação Industrial Mecânica dos Fluidos Lista 03 página 5/5