Prévia do material em texto
ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 1. Deseja-se construir uma prensa hidráulica que permita exercer no êmbolo maior uma força de 5 x 103 N, quando se aplica uma força de 50 N no êmbolo menor, cuja área é de 20 cm2. Neste caso, calcular a área do êmbolo maior. 2. Numa prensa hidráulica, o êmbolo menor tem área de 10 cm2, enquanto o êmbolo maior tem sua área de 100 cm2. Quando uma força de 5 N é aplicada no êmbolo menor, o êmbolo maior move-se. Pode-se concluir: a. a força exercida no êmbolo maior é de 500 N. b. o êmbolo maior desloca-se mais que o êmbolo menor. c. os dois êmbolos realizam o mesmo trabalho. d. o êmbolo maior realiza um trabalho maior que o êmbolo menor. e. o êmbolo menor realiza um trabalho maior que o êmbolo maior. 3. Na figura, os êmbolos A e B possuem áreas de 80 cm2 e 20 cm2, respectivamente. Despreze os pesos dos êmbolos e considere o sistema em equilíbrio. Sendo a massa do corpo colocado em A igual a 100 Kg, determine a massa do corpo colocado em B, e qual seria o deslocamento do corpo em A se deslocarmos o corpo em B 20 cm para baixo. 4. As áreas dos pistões do dispositivo hidráulico da figura mantém a relação 50:2. Verifica-se que um peso P colocado sobre o pistão maior é equilibrado por uma força de 30 N no pistão menor, sem que o nível de fluido nas duas colunas se altere. De acordo com o princípio de Pascal, calcule o peso P. 5. A figura representa um tubo em forma de U aberto, contendo líquidos A e B que não se misturam. Sendo dA e dB as densidades dos líquidos, qual a relação entre as densidades? 6. A figura representa um balão contendo gás, conectado a um tubo aberto com mercúrio. Se a pressão atmosférica local é a normal, determine a pressão do gás em Pa. ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 7. Com base na figura, que representa um manômetro de tubo aberto, responda: a quantos centímetros de Hg corresponde a pressão manométrica do gás? Qual é a pressão manométrica do gás em Kpa? 8. Um tambor lacrado é mantido sob a superfície do mar, conforme a figura. Pode-se afirmar que a pressão da áuga na superfície externa é: a. Maior na base superior. b. Maior na base inferior. c. Maior na superfície lateral. d. A mesma na base inferior e superior. e. A mesma em qualquer parte do cilindro. 9. A pressão hidrostática é a força por unidade de área exercida por um líquido. No fundo de um recipiente contendo líquido, essa pressão depende: a. Do formato do recipiente. b. Somente da área do fundo do recipiente. c. Da altura da coluna e do peso específico do líquido. d. Da área do fundo e da altura da coluna líquida. e. Somente da densidade do líquido. 10. Um recipiente cilíndrico aberto contém um líquido de densidade d. A pressão P no interiro do líquido pode ser representada em função da profundidade h. Essa pressão está representada no gráfico: 11. Um reservatório cilíndrico está cheio de um líquido homogêneo. Considere zero a ordenada de qualquer ponto da base do cilindro e d a ordenada da superfície do cilindro. Dos gráficos abaixo, o que melhor representa a relação entre p e d, sendo p a pressão num ponto de ordenada d, é: ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 12. Um tanque fechado contém 0,6 metros de mercúrio, 1,5 metros de água, 2,5 metros de óleo com densidade 0,75 e um espaço de ar acima do óleo com peso específico de 12,36 N/m3. Se a pressão no fundo do tanque é de 150 Kpa, qual seria a leitura do manômetro no topo do tanque. Considere a altura total do tanque de 6 metros. 13. Na prensa hidráulica as áreas do êmbolo A e do cilindro B são 4000 mm2 e 400000 mm2, respectivamente. A massa de B é de 5500 Kg. O recipiente e as conexões estão cheios de óleo em repouso. Qual a força necessária para o equilíbrio, desprezando o peso do êmbolo A? 14. No manômetro diferencial, ligado a um tubo de eixo horizontal, mostrar que ( ) mamCB hpp −=− . Em seguida, aplicar ao caso em que hm=40cm. 15. Usa-se o micromanômetro de tubo em U, com 2 líquidos manométricos, quando é pequena a diferença de pressão entre os pontos A e B de um líquido com peso específico 1 . Neste tipo de micromanômetro, as extremidades do tubo U são bastante largas. Sejam: 2 e 3 = pesos específicos dos 2 líquidos manométricos; s e S = áreas das seções transversais no tubo em U e em suas extremidades alargadas; M N = traço do plano que passa pela superfície de separação (M) entre os líquidos namométricos; Z = deflexão do líquido manométrico mais denso. Com estes elementos, mostrar que ( ) −+−=− S s zpp AB 1223 ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 16. No manômetro diferencial a seguir, os pontos B e C estão no líquido de peso específico . Pata o líquido manométrico de pequena densidade d (tal que 21 e 1=d ), obter a diferença de pressão entre B e C. 17. Um aumento de pressão no reservatório R ocasiona um rebaixamento do nível D para a posição B. com isso, a água sobe no tubo inclinado T do micromanômetro, desde o ponto N até C. Sabendo que as seções transversais do reservatório R e do tubo T têm áreas AR=3200 mm2 e AT=80 mm2, respectivamente, obter a diferença de pressão entre B e C. 18. Determinar as pressões efetiva e absoluta do gás nos dois reservatórios do esquema. São dados: hm=0,15m, H=1,4m, D=13,6 (densidade do mercúrio), Pa=1 Kgf/cm2 (pressão atmosférica absoluta). ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 19. Os reservatórios R1 e R2 contêm água; supõe-se que a pressão atmosférica pa é a mesma nos dois níveis d´água. A densidade relativa do líquido manométrico é 0,7. Calcular a diferença de nível y entre as superfícies livres dos dois reservatórios. 20. No recipiente fechado, há água, óleo (895 kgf/m3) e ar. Para os pontos B, C e D, obter as respectivas pressões (em mca). 21. Para uma leitura manométrica em A (Figura 1) de -0,175 Kg/cm2, determinar: a elevação dos líquidos nas colunas piezométricas abertas E, F e G; a deflexão do mercúrio no manômetro em U (h1). ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 22. O micromanômetro da figura contém água e óleo, cujas superfícies livres são E e F, respectivamente. A separação entre os 2 líquidos está em M´. Em seguida, aplica-se a pressão h (em mca) à superfície F, que desce para F´. Em consequencia, E sobe para E`, de modo a estabelecer o equilibrio entre as 2 superfícies livres. A separação entre os líquidos, no ramo direito, desce de M´ para N´. Sendo s e S, respectivamente, as seções transversais do tubo em U e de suas extremidades alargadas, obter a expressão de h. 23. Um óleo de peso específico 980 kgf/m3 é transportado verticalmente de B para C. Calcular a diferença de pressão entre os pontos B e C, em kgf/m2 e em mca. 24. O recipiente contém 2 líquidos não-miscíveis, de densidades 0,95 e 0,7. O peso do ar na parte superior é desprezível. Supondo que o líquido mais denso se eleve até o nível N, determinar a leitura no manômetro instalado no topo do recipiente. ENG2100 – Fenômenos dos Transportes Lista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 25. No micromanômetro o líquido manométrico é o mercúrio, com deflexão h = 300 mm. Calcular a pressão efetiva no ponto (1), em mca, em kgf/cm2 e em atm. 26. Na tubulação de água representada, instala-se um manômetro diferencial. Determinar a diferença de pressão (em kgf/cm2) entre os pontos B e C. 27. Calcular a pressão efetiva nos pontos F, E, B, D, H e C, indicados na figura. No ponto F atua a pressão atmosférica. ENG2100 – Fenômenos dos TransportesLista de exercícios 2. Prof. Saulo Souza. 28. Os recipientes R e S contêm água, sob pressões de 2,2 kgf/cm2 e 1,3 kgf/cm2, respectivamente. Determinar o valor de hm da deflexão de mercúrio. 29. Calcular a diferença de pressão entre o tanque A e o tanque B mostrado na figura. Se todo o sistema gira de 180 graus em relação ao eixo M-M, quais as mudanças na pressão entre os tanques necessárias para manter as posições dos fluidos intactas? (Considerar as medidas indicadas em cm). 30. Qual é a pressão pA na figura? O peso específico relativo do óleo é 0,8? (Considerar as medidas indicadas em cm).