1º) Determinar a velocidade do jato do líquido no orifício do tanque de grandes dimensões da figura. Considerar fluido ideal.

2º) Supondo fluido ideal, mostrar que os jatos de dois orifícios na parede de um tanque se intercepta num mesmo ponto sobre um plano, que passa pela base do tanque, se o nível do líquido acima do orifício superior for igual à altura do orifício inferior acima da base. Equação de Bernoulli (0) à (2)

Considerando o lançamento inclinado para esta situação tem-se:

Equação de Bernoulli (0) à (1)

Considerando o lançamento inclinado para esta situação tem-se:

3º) A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 25 kPa (abs). Desprezando as perdas, determinar: a) Qual a velocidade do tubo; b) Qual é a máxima altura do ponto S em relação ao ponto A. Dados: Patm = 100 kPa, γ = 104 N/m3 Resp.: a) v = 4,9 m/s; b) z = 6,3 m. VELOCIDADE

ALTURA

4º) Um tubo de Pitot é preso num barco que se desloca com 45 km/h. Qual será a altura h alcançada pela água no ramo vertical? Resp.: h = 7,8 m.

γγ2

22

21

21

1 22

p

g

vh

p

g

vh +

⋅+=+

⋅+

g

vh

⋅=

2

22

1

²20

²5,12

1

s

ms

m

h

=

mh 8,71 = 5º) Quais são as vazões de óleo em massa e em peso no tubo convergente da figura, para elevar uma coluna de 20 cm de óleo no ponto (O)? Dados: γóleo = 8000 N/m3, g = 10 m/s2 Resp.: Qm = 2,1 kg/s; QG = 21 N/s VELOCIDADE

SUBSTITUINDO NA ANTERIOR

VAZÃO

6º) Dado o dispositivo da figura, calcular a vazão do escoamento da água no conduto. Dados: γH2O = 104 N/m³, γm = 6 x 104 N/m3, p2 = 20 kPa, A = 10-2 m2, g = 10 m/s2 Desprezar as perdas e considerar o diagrama de velocidades uniforme. Resp.: Q = 80 L/s VELOCIDADE

221 PhhP mOH =×−×+ γγ

21 )6000010000(20,0 PP =−×+

²/.1000021 mNPP =−

²/.1000021 mNPP =− ²/.20000100001 mNP +=

²/.300001 mNP =

γγ2

22

21

21

1 22

p

g

vz

p

g

vz +

⋅+=+

⋅+

γγ2

222

1 2

p

g

vpz +

⋅=+

+⋅

=+³/

²/

10000

20000

210000

300008,3

22

mN

mN

g

vm

²/20][28,6

22

sm

vm =⋅−

( )²/208,42 smv ⋅×=

smv /8,92 ⋅=

VAZÃO

222 AvQ ×= ( )smQ /³108,9 2

2−×=

sLsmQ /.98/³.098,02 == 7º) Determinar a velocidade e a vazão do bocal da situação abaixo. Resp.: v = 10,8 m/s, Q = 0,085 m³/s VELOCIDADE

VAZÃO

8º) Determinar a velocidade e a vazão do líquido que sai pelo orifício do tanque de grandes dimensões da figura abaixo.

Resp.: v = (2gh)1/2; Q = (2gh)1/2·π d2/4

9º) A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 0,25 kgf/cm2 (abs). Desprezando as perdas, qual é a máxima altura do ponto S em relação ao ponto A. Resp.: z = 6,3 m ALTURA

10º) Na extremidade de uma tubulação de diâmetro D, acha-se instalado um bocal que lança um jato de água na atmosfera com diâmetro de 2 cm. O manômetro metálico registra uma pressão de 20 kPa e a água sobe no tubo de Pitot até a altura de 2,5 m. Nessas condições determinar: a) a vazão em peso do escoamento; b) o diâmetro D do tubo admitindo escoamento permanente e sem atrito. γH2O = 10 N/L. Resp.: a) QG = 22,3 N/s; b) D = 3 cm.

11º) No conduto da figura abaixo, o fluido é considerado ideal. Dados: H1 = 16 m; P1 = 52 kPa; γ = 104 N/m3; D1 = D3 = 10 cm. Determinar: a) a vazão em peso; b) a altura h1 no manômetro; c) o diâmetro da secção (2). Resp.: a) QG = 314 N/s; b) h1 = 0; D2 =5,73 cm.

12º) Um dos métodos para se produzir vácuo numa câmara é descarregar água por um tubo convergente-divergente, como é mostrado na figura. Qual deve ser a vazão em massa de água pelo convergente-divergente, para produzir uma

depressão de 22 cm do mercúrio na câmara da figura? Dados: desprezar as perdas de carga; γH2O = 104 N/m3; γHg = 1,36 x 105 N/m3; g =10 m/s2; D1 = 72 mm; D2 = 36 mm. Resp.: a) Qm = 8,13 kg/s

13º) Desprezando os atritos no pistão da figura, determinar: a) a potência da bomba em kW se seu rendimento for 80%; b) a força que o pistão pode equilibrar com a haste. Dados: Áreas: A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = 10 cm2; AG = 8 cm2; Ap = 20 cm2; Ah = 10 cm2; Cargas: Hp1,2 = H p3,4 = 0,5 m; H p4,5 = 0; H p5,6 = 1 m;g = 10 m/s2; γ = 104 N/m3. Supor o cilindro no plano da tubulação. Resp.: a) 0,375 kW; b) 38,1 N. ENERGIA

POTENCIA DA BOMBA

14º) Dados: Hp2,3 = 2 m; H p0,1 = 0,8 m; A2 = 1 cm2 ; A3 = 20 cm2 ; ηB = 70% Determinar: a) a vazão (L/s); b) a área da secção (1) (cm2); c) a potência fornecida pela bomba ao fluido. Resp.: a) 0,71 L/s; b) 1,45 cm2; c) 0,15 kW.

15º) Sabendo-se que a potência da bomba é 3 kW, seu rendimento 75% e que o escoamento é de (1) para (2), determinar: a) a vazão; b) a carga manométrica da bomba; c) a pressão do gás. Dados: Hp1,2 = H p5,6 = 1,5 m; H p3,4 = 0,7 m; H p4,5 = 0; A2 = A3 = A4 = 100 cm2; A5 = 34 cm²;γ = 104 N/m3. Resp.: a) 47 L/s; b) 4,8 m; c) -49 kPa.