Descarga de um tanque para a atmosfera

Fenómenos de Transferência I
Questionário 2
2. Equações integrais de conservação
1. A formulação matemática da lei de conservação de massa designa-se por:
i.
ii.
iii.
iv.
Equação do movimento
Equação de Bernoulli
Equação da continuidade
Equação da hidrostática
2. Numa linha de corrente:
i.
ii.
iii.
iv.
A pressão é tangencial em cada ponto
A velocidade é constante em qualquer ponto
A velocidade é tangencial em cada ponto
A massa específica não varia
3. A velocidade média do sangue numa grande artéria (d = 0.5 cm) é de cerca de 40 cm/s. Calcule o
caudal volumérico correspondente.
4. Um tanque perde água por uma fenda ao ritmo de 60 ml por minuto. A taxa de acumulação é igual a:
i.
ii.
iii.
iv.
60 ml/min
–0.06 dm3/min
1 ml/s
–1 cm3/s
5. Durante um ataque de tosse, a área de secção recta da traqueia humana reduz-se de 1,5 para 0,25
cm2 e o caudal de ar aumenta 7 vezes. Qual o aumento correspondente da velocidade do ar?
6. Os mexilhões da variedade zebra podem obstruir por completo a entrada de tubagens de captação de
água. No entanto, estes mexilhões não conseguem agarrar-se às paredes das tubagens se as
velocidades de água forem superiores a 1,5 m/s. Para um caudal de 12 m 3/s, qual o diâmetro máximo de
tubagem que impede a obstrução pelos mexilhões?
7. Num escoamento de um fluido invíscido num tubo, as forças viscosas:
i.
ii.
iii.
iv.
são proporcionais à viscosidade do fluido
são nulas
causam um abaixamento na pressão do fluido
são contrárias ao movimento do fluido
8. Considere um foguete colocado horizontalmente, que é alimentado por um caudal de fuel igual a 2 kg
s-1, e que emite gases a uma velocidade de 200 m s-1. Utilize a eq. do movimento para estimar a força
propulsora.
gases
fuel
9. Em que condições é válida a equação de Bernoulli?
10. Uma girafa tem 5,5 m de altura. Se a pressão arterial ao nível do coração (3,5 m) for igual a 28,7
kPa, estime a pressão nos pés e no cérebro da girafa. (sangue = 1050 kg m-3).
Miguel Prazeres, DEQ-IST
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Fenómenos de Transferência I
Questionário 2
11. As unidades de uma taxa de massa, taxa de quantidade de movimento e taxa de energia são
respectivamente:
i. kg m-2, kg m s-1, J m-2
ii. kg s-1, kg m-2 s-2, J s-2
iii. kg s-1, kg m s-2, J s-1
12. Considere a descarga de um tanque de água para a atmosfera esquematizada na figura. Utilizando a
Eq. de Bernoulli, deduza uma expressão para a velocidade em 2.
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Descarga de um tanque para a atmosfera
13. A lula Loligo vulgaris move-se expelindo água pressurizada do interior do seu manto a uma
velocidade v = 2 m/s. Utilizando a equação integral de quantidade de movimento, estime a resultante das
forças que fazem mover a lula no instante em que se inicia o movimento de compressão/expulsão de
água. Indique na figura o sentido dessa força.
manto
4 cm
v
Lula em movimento
14. Um jacto de água sai de um tubo com 5 cm de diâmetro, elevando-se a uma altura de 20 m acima da
saída. Estime o caudal volumétrico de água, aplicando a eq. de Bernoulli entre os pontos 1 e 2.
2
20 m
1
Jacto de água
Q
Miguel Prazeres, DEQ-IST
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