Resolu o do Capitulo 8 Mec nica dos Fluidos Franco Brunetti 1
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Capítulo 8NOÇÕES DE INSTRUMENTAÇÃO PARA A MEDIDA DAS
PROPRIEDADES DOS FLUIDOS
Neste capítulo estabelecem-se apenas princípios para a medida de propriedades dos fluidos e dos escoamentos, baseados em seus conceitos, não sendo abordados instrumentos sofisticados de última geração. O objetivo é melhorar a compreensão das definições e das equações apresentadas nos capítulos anteriores.
Exercício 8.1
G − E = G ap
E = G − G ap
→ E = 6 − 4,6 = 1,4 N
N
E
1,4
=
= 8235
V 170 × 10 −6 m3 γ kg 8235 ρ fl = fl =
= 840 g 9,8 m3 γ
8235
γ flr = fl =
= 0,823 γ H 2O 10 4
E = γ fl V
→
γ fl =
Exercício 8.2
G=E
(
)
2
πD c2 π × 0,5 × 10 − 2
Vcilsub = h sub =
× h sub = 1,96 × 10 −5 h sub
4
4
3
3 πD e π × 0,025
Vesf =
=
= 8,181 × 10 −6 m 3
6
6
G = γ 1,96 × 10 −5 h sub +
(
0,15
10
4
)
= 1,96 × 10 −5 h sub + 8,181 × 10 −6
⇒
h sub = 0,347m = 347 mm ⇒
h emer = 360 − 347 = 13mm
Exercício 8.3
D
v
D πμvLD 2
M = τA = μ πDL = ε 2
2
2ε
2εM
μ= πvLD 2
10,1 − 10
9
m ε= = 0,05 cm
× 0,101 = 0,0476 v = πDn = π ×
2
60 s μ=
2 × 0,05 × 10 −2 × 5
2
π × 0,0476 × 0,25 × 0,101
= 13,1
N.s m2 Exercício 8.4
D 2 (γ e − γ o )t D 2 (γ e − γ o ) μ= =
18L
18v
(0,5 × 10 ) × (1,14 × 10 μ= −2 2
5
− 8.600
18 × 0,05
) = 2,93 N.s m2 Exercício 8.5 k ν = k1t − 2 t k
0,46 = k 1 .95 − 2
95
k2
0,20 = k 1 .45 −
45
→ 9025k 1 − k 2 = 43,7
(1)
→ 2025k 1 − k 2 = 9
( 2)
7000k 1 = 34,7 → k 1 = 0,00496
Fazendo-se (1) – (2) obtém-se:
Da (1): 9025 × 0,00496 − k 2 = 43,7 2→ k 2 = 1,064 cm ν em
= St s 1,04 ν = 0,00496t − t em s t Exercício 8.6 v2 p1
+ z1 = t
2g
γ v 2r p m =
⇒ v r = 20 × 3 = 7,75
2g γ s v
7,75
m vt = r =
= 8,61
Cv
0,9 s p1 8,612
=
− 5 = −1,29m ⇒
20
γ
p1 = −1,29 × 10 4 = −12,9kPa
Q = C v C c v t A o = 0,9 × 0,6 × 8,61 × 50 × 10 − 4 = 0,0232
m3
L
= 23,2 s s
Exercício 8.7
Re servatório sup erior :
H 0 = H1 v 2t1 p0 + z0 =
2g
γ
⎛ 0,1 × 10 6
⎞
⎛p
⎞
m
+ 15 ⎟⎟ = 22,36 v t1 = 2g⎜⎜ 0 + z 0 ⎟⎟ = 20⎜⎜
4
s
⎝ γ
⎠
⎝ 10
⎠
πD o21
π × 0,09 2 m3 = 22,36
= 0,1422
Q t1 = v t1
4
4 s 3 m Q r1 = C D1 Q t1