Lista01

DANIEL P. M ARTINS

M ECÂNICA DOS F LUIDOS

2015 | M ARÇO

Exercícios
1. O que é tensão, tensão normal e tensão de cisalhamento?
2. O que é um fluido newtoniano? A água é um fluido newtoniano?
3. Como a viscosidade dinâmica e cinemática de fluidos variam com temperatura?
4. Um pistão de FP = 4 N cai dentro de um cilindro com uma velocidade constante de 2, 5 m/s.
O diâmetro do cilindro é 15, 1 cm e do pistão é 15 cm. Determinar a viscosidade do lubrificante colocado na folga entre o pistão e o cilindro.

5. Numa tubulação escoa hidrogênio (k = 1, 4, R = 4.122 m2 /s2 K). Numa seção (1), p1 =
3 × 105 N/m2 (abs) e T1 = 30◦ C. Ao longo da tubulação a temperatura mantém-se constante.
Qual é a massa específica do gás em uma seção (2) , em que p2 = 1, 5 × 105 N/m2 (abs)?
6. São dadas duas placas planas paralelas à distância de 1, 5 mm. A placa superior move-se com velocidade de 5 m/s, enquanto a inferior é fixa. Se o espaço entre elas for preenchido com óleo (ν = 0, 1 St; ρ = 800 kg/m3 ), qual será a tensão de cisalhamento que agirá no óleo?

7. Considere o escoamento apresentado na Figura abaixo. Observe que duas camadas de fluido são arrastadas pelo movimento da placa superior. A placa inferior é imóvel. Determine a razão entre o valor da tensão de cisalhamento aplicada no fluido 1 e na interface entre os fluidos 1 e
2.

1

DANIEL P. M ARTINS

2015 | M ARÇO

M ECÂNICA DOS F LUIDOS

8. A viscosidade de um fluido pode ser determinada medindo-se a tensão de cisalhamento (τ ) e a taxa de deformação por cisalhamento (dv/dy), em um viscosímetro. Utilizando os dados apresentados na tabela abaixo, determine se este fluido pode ser considerado como um fluido newtoniano. 0,04 τ (N/m2 ) dv/dy (s−1 ) 2,25

0,06
4,50

0,12
11,3

0,18 0,30
22,5 45,0

0,52
90

1,12 2,10
225 450

9. Gás natural a 26,8 ◦ C e 101,3 kPa (abs) é comprimido isoentropicamente até a pressão absoluta de 4,14 bar. Determine a massa específica e a temperatura final do gás. Considere k = 1, 305.
10. A