Questões sobre Mecânica dos Fluidos

A bomba utilizada para circulação e drenagem do fluido de um tanque largo foi danificada inesperadamente durante uma operação, exigindo manutenção do dispositivo e do reservatório. Por isso foi adotado um sifão para transferir o fluido e esvaziar o tanque. Se a diferença de altura do sifão é cerca de 450 mm e o diâmetro é de 20 mm, qual é a vazão na saída da mangueira? Considere o fluido invíscido e o escoamento incompressível. (Dados: g = 10 m/s² e ? = 3.)

No projeto de uma instalação hidráulica é fornecido um escopo com uma pré-instalação já em funcionamento. Deverá ser instalada uma bomba, pois a atual não está sendo suficiente para o recalque de água. A tubulação existente possui um diâmetro constante de 100 mm (4”) e deverá elevar a água a uma vazão volumétrica de 0,08 m³/s. A altura de elevação entre os dois reservatórios é de 15 m (quatro andares). As perdas de cargas nas válvulas e conexões da instalação é de 8 m. Qual deverá ser a potência da bomba a ser instalada? 


Dados do projeto: ?H = 8 m Rendimento = 78% 
Entrada da Bomba 
Saída da Bomba
Considerar: ? = 1000 kg/m³ ; g = 10 m/s² ; 1 CV ? 736 W.
Qual deverá ser a potência da bomba a ser instalada? 

Em um galpão reservado para a logística de materiais permanentes, um engenheiro viu-se obrigado a projetar um sistema de ventilação para que a circulação de ar fosse melhorada e o ambiente ficasse mais arejado. Para o projeto da instalação de ventilação do galpão chegou-se à conclusão da necessidade da utilização de um ventilador que trabalhasse com ar a 20° C com uma vazão de 50.000 m³ /h: 



Determine a potência útil sabendo que a altura útil de elevação é igual a 200 mmH₂O. Dados: T = 20°C (? = 1,2 kg/m³ ); Q = 50.000 m³/h; Hu = 200 mmH2O (0,2 mH₂O); G = 10 m/s² .

No prédio administrativo do MP existe uma tubulação para elevar água para um ponto mais alto, dotado de uma bomba centrífuga. Considere uma tubulação com um diâmetro constante de 500 mm e que transporta água a uma vazão volumétrica de 0,5 m³/s. O desnível entre os dois pontos é de 10 m, como sugerido na ilustração: Dados do projeto:
HL= 5 m Rendimento = 80%

Seção (1) 
Seção (2) 

Considerar: ? = 1.000 kg/m³ g = 10 m/s² 1 CV ? 736 W
Considerando as perdas de cargas na válvula e conexões em curva igual a 5 m, qual potência deverá ser fornecida à bomba?

O painel solar fotovoltaico é um dispositivo responsável por converter a energia do sol em energia elétrica. A composição do painel solar consiste em células solares, também conhecidas como células fotovoltaicas. O painel solar é o equipamento essencial para se gerar energia fotovoltaica, o qual é composto por células fotovoltaicas fabricadas a partir de materiais semicondutores, como o silício, que absorvem a luz do sol e geram energia elétrica pelo efeito fotovoltaico. A placa solar funciona quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, fazendo com que alguns dos elétrons que circundam os átomos se desprendam e migrem para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons, criando uma corrente elétrica, chamada de energia solar fotovoltaica. A geração de corrente elétrica pelos painéis solares ocorre quando os fótons (partículas de luz solar) colidem com os átomos do material do painel solar, provocando, assim, o deslocamento dos elétrons. Este fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica, ou o que nós chamamos de energia solar fotovoltaica. Para projetar um sistema de aquecimento de água através da energia solar, foi elaborado um esquema para este fim sendo que os painéis solares serão fixados a uma altura de 12 m acima do local onde se encontra o reservatório de água. A pressão da água ao atingir os painéis fotovoltaicos é de 1 atm, exatamente. Calcule a pressão absoluta no reservatório de água e também a pressão manométrica no mesmo ponto da superfície de água. 
Considere: P_atm = 101.000 Pa; ?_água = 1000 kg/m³ ; g = 10m/s² .