Fenômenos de transporte
Curso: Engenharia - Básico
Disciplina: Fenômenos de Transporte
2º. semestre/2014
Exercícios Resolvidos – Capítulo 2
Vazões e Equação da Continuidade prof. Gilberto Lima
Exercício 01 – pág. 63 – Apostila “Fenômenos de Transporte”
Dados: h = 62,5 cm = 0,625 m;
L = 40 cm = 0,40 m;
∆t = 1 min = 60 s ρágua = 1000 kg/m3
Questões:
a) Q = ?
b) Qm = ?
c) QG = ?
Resolução:
Calculemos inicialmente o volume final ocupado pela água nesse reservatório:
∀ 𝑓 = 𝐿2 . ℎ
∀ 𝑓 = 0,40 𝑚 2 . (0,625 𝑚)
∀ 𝑓 = 0,1 𝑚3
O volume inicial do reservatório era certamente ZERO (∀o = 0 m3), portanto, a variação de volume do reservatório foi de:
Δ∀= ∀ 𝑓 − ∀ 𝑜
Δ∀= 0,1 𝑚3 − 0 𝑚3
Δ∀= 0,1 𝑚3
a) Podemos agora calcular a Vazão Volumétrica:
Δ∀
𝑄=
Δ𝑡
0,1 𝑚3
𝑄=
60 𝑠
𝑄 = 0,00167 𝑚3 /s
b) E a Vazão Mássica pode ser obtida a partir de:
𝑄 𝑚 = 𝜌. 𝑄
𝑄 𝑚 = (1000 𝑘𝑔/𝑚3 ). (0,00167 𝑚3 /𝑠)
𝑄 𝑚 = 1,67 𝑘𝑔/𝑠
c) Já a Vazão em Peso pode ser obtida de:
𝑄 𝐺 = 𝑔. 𝑄
N
𝑚
𝑄 𝐺 = (10 𝑚/𝑠 2 ). (1,67𝑘𝑔/𝑠)
𝑄 𝐺 = 16,7𝑁/𝑠
Exercício 05 – pág. 65 – Apostila “Fenômenos de Transporte”
Dados: ρágua = 1000 kg/m3;
L = 0,20 m;
Qm = 60 kg/s.
Questão:
𝑣 = ?
Resolução:
Inicialmente observemos que a área desse conduto é dada por:
𝐴 = 𝐿2
𝐴 = (0,20 𝑚)2
𝐴 = 0,04 𝑚2
Usando agora a Vazão Mássica encontraremos a velocidade pedida:
𝑄𝑚
𝑣=
𝜌. 𝐴
𝑄 𝑚 = 𝜌. 𝐴. 𝑣
(60 𝑘𝑔/𝑠)
𝑣=
(1000 𝑘𝑔/𝑚3 ). (0,04𝑚2 )
𝑣 = 1,5 m/s
Exercício 06 – pág. 66 – Apostila “Fenômenos de Transporte”
Questões:
a) Q2 (ℓ/s) = ?
b) Qm,2 = ?
c) QG,2 = ?
d) 𝑣2 = ?
𝑣1 = 2 m/s
Resolução:
Inicialmente calculemos as vazões Volumétrica, Mássica e em Peso na seção 1.
A área da seção 1 é dada por:
𝐴1 = 𝜋.
2
𝑅1
𝑑
𝐴1 = 𝜋.
2
2
(0,036 𝑚)2
𝐴1 = (3,14).
4
𝐴1 = (0,785). (0,0013 𝑚2 )
𝐴1 = 0,0010 𝑚2
𝑑2
𝐴1 = 𝜋.