Questões de Concurso Para engenheiro júnior - mecânica

A equação de Navier Stokes para um escoamento na direção x do sistema cartesiano é dada por:

sendo u, v e w as componentes de velocidade nas direções x, y e z respectivamente; ρ a massa específica, μ a viscosidade dinâmica, g_x a componente da gravidade na direção x e p a pressão. Considere um escoamento na direção x como sendo viscoso, incompressível, laminar e plenamente desenvolvido entre duas placas paralelas horizontais imóveis e separadas por uma distância vertical b na direção y.

A equação de Navier Stokes, simplificada, em que os termos que não contribuem para o problema em questão se tornam nulos é:

Dois tanques de grandes dimensões, abertos para a atmosfera, contendo óleo com massa específica de 1000 kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,4 N . s/m² , são interligados por uma tubulação horizontal com comprimento de 10 m e diâmetro de 100 mm.

A diferença máxima de elevação, em metros, entre as superfícies livres de óleo, para manter o escoamento laminar com número de Reynolds de 1000, é

Dado

g = 10 m/s²

Água a 5 °C, com viscosidade cinemática de 1,5 x 10^-6 m² /s, escoa a 0,6 m/s, em um tubo com diâmetro de 0,1 m. Qual velocidade de escoamento, em m/s, precisa ter um óleo a 20 °C, com viscosidade cinemática de 1,0 x 10^-4 m² /s, em um tubo com diâmetro 0,5 m, para que os escoamentos possam ser dinamicamente similares?

A Figura abaixo ilustra uma comporta retangular de comprimento L₁ e largura L₂ (perpendicular ao plano do papel).

A expressão do módulo da força resultante, F_R, com que a água, com peso específico atua sobre a comporta, e a coordenada y do ponto de aplicação dessa força, em relação à superfície livre do fluido, y_R, são, respectivamente:

Um gás ideal é aquecido de 127°C a 727°C, sendo que seu calor específico a pressão constante, em base molar, é regido pela equação abaixo:

Sendo α = 3,5, β = -1,5 × 10^-3 e ≅ 8 kJ/kmol.K, a variação de entalpia, em kJ/kg, para um gás de massa molecular igual a 30 kg/kmol é