Lista de exercícios – Capítulo 3

Princípios de conservação

1 – Considere o escoamento permanente de água atarvés do dispositivo mostrado no

diagrama. As áreas são: A1=0,2 ft2, A2 =0,5 ft

2 e

A3 = A3= 0,4 ft

2. A vazão em massa

através da seção 3 é dada como 3,88 slug/s. A vazão em volume entrando pela seção 4 é

dada como 1 ft3/s, e V

1= 10i ft/s. Se as propriedades forem consideradas uniformes

através de todas as entradas e saídas de fluxo, determine a velocidade do escoamento na

seção 2.

2 - Uma curva redutora bidimensional tem um perfil de velocidade linear na seção 1. O

escoamento é uniforme nas seções 2 e 3. O fluido é incompressível e o escoamento,

permanente. Determine a magnitude e o sentido da velocidade uniforme na seção 3.

3 - Água escoa em regime permanente através do cotovelo redutor de 90°C mostrado no

diagrama. Na entrada do cotovelo, a pressão absoluta é 221 KPa e a seção reta tem 0,01

m2. Na saída, a seção reta tem 0,0025 m

2 e a velocidade é 16m/s. A pressão na saída é a

atmosférica. Determine a força necessária para manter o cotovelo no lugar.

4 – O bocal mostrado tem D1= 8in e D2=4 in. A pressão na entrada é p1=7200lbf/ft2

(absoluta), e na saída a velocidade é v2= 72 ft/s. Calcule a força na junta necessária para

manter o bocal fixo. Assuma escoamento estacionário e incompressível.

Resposta: -1102 lbf

5 – Ar (R= 1715 lbf.ft/slug.R e cp=6003 ft.lbf/slug.°R) escoa de forma estacionária

através de uma turbina produzindo 700 hp, como mostra a Figura abaixo. Para as

condições de entrada e saída mostradas, calcule: (a) a velocidade V2 e (b) a taxa de

transferência de calor Q em btu/h.

D1= 6 in

P1= 21600 lbf/ft2

T1= 760 °R

V1= 100 ft/s

D2= 6 in

P2= 5760 lbf/ft2

T2= 495 °R