Em um experimento, o engenheiro quer determinar o efeito capilar em um tubo. O efeito capilar ocorre quando um fino tubo é colocado perpendicularmente à superfície d'água, onde uma parte dele fica submersa e outra não. O resultado desse processo é que, dentro do tubo, a superfície livre fica ligeiramente acima do nível da água fora do tubo. Um dos resultados do experimento mostra que o módulo do efeito capilar é uma função da tensão superficial e a densidade do fluido e o diâmetro do tubo. Com base nessas informações, o engenheiro pode afirmar que:

Uma chapa de aço encontra-se em um ambiente que impõe um fluxo de calor constante igual a 900 2 W/m em uma de suas superfícies. Na outra face, a transferência de calor é realizada por convecção para o ar a uma temperatura igual a 15 °C e o coeficiente 2 de transferência de calor é igual a 90 W/(m². °C). Sabendo que a espessura da chapa é de 10 cm e a condutividade térmica é igual a 30 W/(m. °C), a temperatura, em °C, da superfície que dissipa o calor por convecção é:

Nos projetos que envolvem escoamento de fluidos em tubulações, a equação de Darcy- Weisbach é utilizada para calcular a perda de carga distribuída em trechos retilíneos da planta da trajetória do fluido. Para um trecho de tubulação retilíneo de 10 m de comprimento e diâmetro de 8 cm 3 e um fluido que tem densidade igual a 1400 kg/m³ e escoa com uma velocidade igual a 4 m/s, a perda de carga distribuída nesse trecho de tubulação, considerando o coeficiente de perda de carga estimado em 0,02 e a aceleração da gravidade igual a 2 10 m/s², é:

O engenheiro projetista, para resolver o problema de superaquecimento de um equipamento, resolveu aumentar a transferência convectiva de calor entre a superfície e o fluido ambiente que tem sempre temperatura menor do que a superfície. Para isso substituiu a superfície lisa antiga por uma superfície com aletas muito longas. Com o objetivo de resolver a equação de energia nessas condições, pode-se assumir que:

A perda de carga é uma condição importante nos projetos hidráulicos. Nesse sentido, um engenheiro tem acesso às seguintes informações para um escoamento de água a 20 °C com densidade 3 igual a 1g/cm³.

Dados do tubo: diâmetro igual a 8 cm.

Considerando a aceleração da gravidade igual a 2 10m/s no local do escoamento, a perda de carga, em módulo e em kPa, é:

Sobre os motores de combustão interna é correto afirmar que :

Um pistão hidráulico é usado para elevar uma carga de 10 toneladas. Os dados do fabricante indicam que o diâmetro e o comprimento do pistão são 0,1 m e 0,125 m, respectivamente, e a folga radial entre esses componentes é de 0,05 mm. Para efeitos de aproximação, considera-se o escoamento laminar com gradiente de pressão entre placas estacionárias e paralelas, aproxima-se a aceleração da gravidade para 10 m/s² e !$ \pi = 3 !$. O valor aproximado 3 da taxa de vazamento de fluido hidráulico em m³/s, quando utilizado um fluido de viscosidade igual a 0,2 Pa.s, é:

Uma esfera de 30 cm deverá ser puxada por uma embarcação a uma velocidade de 2,5 m/s na água do mar. A densidade média e a viscosidade da água na qual a esfera será rebocada são10³ kg/m³ e 1,5x10^-6 m²/s, respectivamente. Para determinar a força de arrasto na esfera em operação, foi criado um modelo de teste que será colocado em um túnel de vento; a densidade e a viscosidade do ar no túnel são de 1,25 kg/m³ e 1,8x10^-5 m²/s, respectivamente. O diâmetro do modelo é de 15 cm. Não há cavitação nem efeitos de compressibilidade com o modelo e com a esfera real.

Considerando que a esfera de teste está sob a ação de uma força de arrasto de 3 N, a força de arrasto, em Newton, correspondente a que age sobre a esfera real, é:

Uma esfera de 30 cm deverá ser puxada por uma embarcação a uma velocidade de 2,5 m/s na água do mar. A densidade média e a viscosidade da água na qual a esfera será rebocada são10³ kg/m³ e 1,5x10^-6 m²/s, respectivamente. Para determinar a força de arrasto na esfera em operação, foi criado um modelo de teste que será colocado em um túnel de vento; a densidade e a viscosidade do ar no túnel são de 1,25 kg/m³ e 1,8x10^-5 m²/s, respectivamente. O diâmetro do modelo é de 15 cm. Não há cavitação nem efeitos de compressibilidade com o modelo e com a esfera real.

A velocidade do vento no túnel requerida para teste é igual a, em m/s:

A respeito da teoria da camada limite para o escoamento de um fluido sobre uma superfície, podese afirmar que: