Preparatório Para Prova hidráulica

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  • As superfcies internas de um grande edifcio so mantidas a 20o C enquanto a temperatura nasuperfcie externa -20o. As paredes medem 25 cm de espessura e foram construdas com tijolosde um material com condutividade trmica igual a 0,10 kcal/s m oc. Calcule a perda de calor paracada metro quadrado de superfcie por hora. Sejam as dimenses do edifcio 50m (altura) 22m(largura) e 18m (largura). Desprezar teto e piso.

    k=0,15 kcal/s m oc A= 2x50x22 + 2x50x18 = A= 4000 m2

    l=25 cm 0=K.A.delta T(T1-T2)/lT1 = 20 oc 0=0.15kcal/smc.4000m(20-20)/0,25mT2 = 20 oc 0=2400 kcal/s m oc

    Considere um tubo de 32mm de diametro, por onde escoa a gua, com velocidade igual a 4m/s.Qual a vazo da gua em L/s.

    Q=v ou Q=v.A A=(0,032m)2/4 = 0,0008m2

    d=32mm = 0,032m Q=4m/5.0,0008m2

    v =4m/s Q=0,0032 m3/1 . 1000/1m3 = 3,2 L/s.

    Considere uma coluna de gua de 15metros de altura sabendo que a acelerao da gravidade local 9,8m/s2, a densidade da gua de 103 Kg/m3 e a presso atmosfrica 105N/m2, estime a pressoexercida pela coluna.

    P=l.g.h+Patmh=15m P=l.g.h+Patmg=9,8 m/s2 P=103kg/m3.9,8m/s2.15m+105m2

    l=103kg/m3 P=2,47x105N/m2

    Considere um fluido que passa por uma tubulao de sees transversais A1 (60cm 2) e A2 (15cm2).Sabendo que em A1 a velocidade do fludo 4m/s, podemos afirmar que a velocidade do mesmoem A2 :

    Principio da Continuidade

    A1=60cm2 =6.10-3m2 A1.v1 = A2.v2A2=15cm2=1,5.10-3m2 6.10-3m2. 4m/s = 1,5.10-3m2.v2v1=4m/s V2=16m/sv2=?

    Considere uma torneira que despeja um fluido com uma vazo de 90L/min. Calcule a vazo datorneira em m3/s.

    Q=90l/min.1m3/1000l.1min/60s = 0,0015m3/s

    Considere um elevador hidrulico com dois embolus de reas iguais a 100cm 2 e 106cm2. Se sobre oembolo maior for colocado um veculo de 9000N de peso.esteme a fora necessria que deverser aplicada ao embolo menor para mante-los em equilbrio?

    F1/A1=F2/A29000N/106cm2 = F?100cm2 = 9N

    De posse de um objeto de massa 200g e volume 40cm3, um estudante estimou a densidade doobjeto. Qual o valor encontrado.

    D=m/v = 200g/40cm3 = 5g/cm3

    Durante um experimento um estudante aplica uma fora de intensidade 20N a uma superfcie derea 2m2. Podemos afirmar que a presso exercida sobre a superfcie vale:

    F=20N P=F/AA= 2m2 P=20N/2m2 = 10N/m2

    Durante um experimento um sobre unidades de presso um estudante necessitava converter 2,5atm para mmHg. Qual foi a resposta encontrada.

    1 atm = 760 mmHg2,5 atm = xX=1,900 mmHg

    Um recipiente contm um lquido homogneo de densidade 0,80/cm3 adotando gravidadeg=10m/s2 podemos afirmar que a presso relativa a 0,60 m de profundidade vale em N/m2

    d=0,8g/cm3 = 8000Kg/m3 P=l.g.hg=10m/s2 P=800kg/m3.10m/s2.0,6mh=0,6 m P=4800N/m2

    P=?

    Uma sala apresenta dimenses iguais a 10m (largura) 5m (largura) e 3m (altura). As paredes dasala so de tijolos comum com espessura de 20 cm cuja condutividade trmica igual a0,42kcal/hmoc. A temperatura da sala deve ser mantida 22oc. A temperatura externa de 42oc. As

    perdas de calor pelo teto e pelo piso devem ser desprezados. Determine o fluxo de calor trocadopelas paredes da sala.

    k=0,42Kcal/hmoc Q=K.A.(T1-T2)/ll=0,20m Q=0,42kcal/hmoc.90m2.(42-22)oc/0,20mT1=42oc Q=3,780kcal/hm2

    T2=22oc Q= 378Ncal/hm2

    A=2.10.3+2.5.3=90m2

    Prova A

    Questo (cdigo 59175) Em um experimento envolvendo o conceito de presso, um grupo deestudantes trabalhava com uma margem de 3atm. Podemos afirmar que a mesma margem depresso, em unidades de mmHg, igual a:

    1 atm = 760 mmHg3 atm = xX=2280 mmHg

    Questo (cdigo 59222) Considere uma coluna de gua de 15 metros de altura. Sabendo que aacelerao da gravidade local de 9,8m/s2, a densidade da gua de 103kg/m3 estime a pressoatmosfrica 105N/m2, estime a presso exercida pela coluna.

    P=l.g.h+Patmh=15m P=l.g.h+Patmg=9,8 m/s2 P=103kg/m3.9,8m/s2.15m+105m2

    l=103kg/m3 P=2,47x105N/m2

    Questo (cdigo 59243) Um corpo de massa 800g ocupa um volume de 200cm3. Podemos afirmarque a densidade desse corpo, em g/cm3, igual a:

    D(x) 4 d=m/V = 800/200 = 4g/cm3

    Questo (cdigo 59311) Considere a situao onde um peixe nada a uma profundidade de15metros em gua salgada, que possui densidade de 1,03x103kg/m3. Sabendo-se que a pressoatmosfrica vale 1,01x105Pa e que g=10m/s2 , podemos afirmar que a presso suportada pelopeixe vale:

    D(x) 2,55x105Pa

    P=l.g.h+PatmP=1,033kg/m3.10m/s2.15m+1,01x105PaP=2,55x105Pa

    Questo (cdigo 59361) Uma torneira despeja um liquido razo de 90 litros por minuto.Podemos afirmar que a vazo da torneira em m3/s igual a:

    A(x) 1,5x10-3 Q=V/tQ=90lts/60s = 1,5lts/s1m3 1000ltX 1,5 lt/sX=1,5x10-3m3/s

    Questo (cdigo 59665) Atravs de uma tubulao de rea 25cm2 escoa um fluido com velocidade3cm/s. podemos afirmar que a vazo do fluido, em cm3/s, vale:

    D(x) 75 o=A.Vo= 25cm2.3cm/so=75cm3/s

    Questo (cdigo 78696) Um edifcio foi construdo com tijolos cuja espessura de 22cm econdutividade trmica igual a 0,54kcal.h.moc. A rea externa total do edifcio de 720m 2. Atemperatura das paredes internas deve ser mantida a 25oc, enquanto que a temperatura externapode chegar a 42oc. Determine o consumo mensal com ar condicionado, considerando-se que oequipamento fica ligado 9 horas por dia, durante 22dias por ms. Considere uma tarifa de R $0,42por kWh.

    L= 22cm Q= K.A deltaT/L = 0,54kcal/hmoc . 720m2 . (42oc - 22oc) / 0,22mK= 0,54kcal/hmoc Q= 35345,45kcal/h x 198hA= 720m2 Q= 6.998.399,1kcalT1=22oc 1 kWh 860kcalT2=42oc X 6998399,1kcal198x0,42 kWh X= 8.137,671Wh 3600 j 8.137,67 x 0,42 = R$3.417,821kWh 860kcal1cal 4.1868 J

    Questo (cdigo 101049) Calcular o peso especifico de um cano metlico de 6kg e o volumetubular de 0,0004 metros cbicos.

    d=m/V = 6kg/0,0004m3 = 15000kg/m3

  • Questo (cdigo 101072) Uma bomba transfere leo diesel em um reservatrio razo de20m3/h. Qual o volume do reservatrio sabendo-se que ele est completamente cheio aps 3horas de funcionamento de bomba?

    o=20m3/h.3ho=60m3

    Questo (cdigo 101070) Um condutor de 20cm2 de rea se seco reta despeja gasolina numreservatrio. A velocidade de sada da gua de 60m3/s.Qual a vazo do fluido escoado?

    Q=v.AQ=20cm2.60cm/sQ=1200cm3/s

    Diferena de temperatura

    delta T = 0.L / K.A

    Condutividade trmica

    k= 0.L / A.delta T

    Fluxo de Calor

    0=deltaQ / deltat ou k.A.deltaT / deltat ou k.A.deltaT / L

    Velocidade de escoamento

    V1= ou V1 P2-P1=lHg.g.h l.g.h

    Temperatura

    T1 / L1 = T / deltaL ou V=Ri = deltaT = L.0 / k.A

    Vazo

    Q= V / t ou Q=v.A

    rea

    .d2 / 4

    Principio da Continuidade

    A1.v1=A2.v2

    Densidade

    d= m / V