Lista 5 - Fenômenos de Transporte 4 2021-2

Fenômenos de Transporte 4 Lista de Exercícios 5 - ENPE – 2021/2 Nome: Data: A lista deverá ser enviada, obrigatoriamente, via AVA (seção tarefas) até o dia 06 de março de 2022 às 23 horas. 1. No dispositivo abaixo, sabe-se que a seção do jato tem uma área de 0,052 m2 e que a área do pistão é de 20 cm2. (a) Determine a vazão no bocal. 𝜌á𝑔𝑢𝑎 = 1.000 𝑘𝑔 𝑚3 𝜌𝐻𝑔 = 13.600 𝑘𝑔 𝑚3 2. (a) Calcule a força horizontal aplicada sob o suporte do bocal do dispositivo abaixo. A água que sai do bocal, incide na placa, plana e vertical e se distribui igualmente em todas as direções; (b) calcule a força que deve ser aplicada na placa para mantê-la em repouso. 3. Os reservatórios da estação de água presentes em uma propriedade rural possuem formato cúbico como o pode-se observar na figura abaixo. Para encher os reservatórios, completamente, são gastos 100 s para o reservatório (1) e 500 s para o reservatório (2). (a) Determine a velocidade da água na seção (A), sabendo que o diâmetro do conduto nessa seção é de 1 m 4. Em uma propriedade rural a água escoa em uma profundidade de 40 cm em um esgoto pluvial de 100 cm de diâmetro. (a) Calcule a vazão volumétrica e a vazão mássica se a velocidade média for de 3 m/s. 𝜌á𝑔𝑢𝑎 = 1.000 𝑘𝑔 𝑚3 5) Determine a taxa de variação do nível da água (dh/dt) em um tanque aberto. A água entra através de um tubo com área circular de 0,10 m2 com velocidade V1 de 0,5 m/s e a vazão de saída é de 0,2 m3/s. O tanque tem uma seção transversal circular com diâmetro de 0,5 m. Faça os cálculos utilizando o volume de controle (a) e o volume de controle (b). Observe a importância da escolha do volume de controle na resolução dos exercícios. Dica. No volume de controle (a) o fluido não cruza a superfície superior interna do dispositivo. (a) Volume de controle (a) - O volume de controle é delimitado pela linha pontilhada. Figura A (b) Volume de controle (b). A única diferença neste caso é a escolha do volume de controle. Todos os parâmetros tais como: diâmetro, velocidade, área e vazão etc., continuam iguais à figura (a). Dados: ρ= 1000 kg/m3 6) O tanque da figura abaixo, inicialmente está com 1000 kg de salmoura contendo 10% de sal em massa. Uma corrente de entrada de salmoura contendo 20% de sal em massa escoa para o interior do tanque a uma taxa de 20 kg/min. A mistura no tanque é mantida uniforme por meio de agitação. A salmoura é removida do tanque por um tubo de descarga a uma taxa de 10 kg/min. (a) Encontre a quantidade de sal no tanque em qualquer tempo t e o tempo decorrido quando a quantidade de sal no tanque for 200 kg. Parte dos exercícios para prova 1 terá como modelos os exercícios desta lista. A compressão dos exercícios presentes nessa lista será de fundamental para a resolução das questões da prova 1. Sunshine Bottling Company STRWBRVL 330ML Plastic STRAWBERRY FLAVOURED SERVING SUGGESTION Water, Sugar, Flavourings, Citric Acid, Colour (E122), Preservative (Potassium Sorbate) (pH 2.5 - 3.5) BATCH NO: 5621/21 MANUFACTURED DATE: 01/10/2021 BEST BEFORE: 01/10/2023 SUNSHINE BOTTLING COMPANY, Paston Way, Orton Southgate, Peterborough, PE2 SDZ ENGLAND www.sunshinebottling.co.uk NOT FOR RESALE KEEP IN A COOL, DRY PLACE MADE IN ENGLAND