Atividade 4 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE ALEXANDRE

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Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 
202020.ead-9270.03 
Teste ATIVIDADE 4 (A4) 
Iniciado 01/10/20 13:32 
Enviado 01/10/20 13:36 
Status Completada 
Resultado da 
tentativa 
10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 3 minutos 
Resultados 
exibidos 
Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários 
 Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
 Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma 
temperatura de 20ºC para escoar benzeno. A tubulação é horizontal, 
cilíndrica, de seção circular com o seguinte diâmetro: D = 150 mm. A água, 
nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. Entre duas seções 
distantes uma da outra, equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando o 
fluido era água, correspondia a 40 kPa. O benzeno será escoado a uma 
mesma temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a 
mesma perda de pressão entre as seções. Dados: = 9,8 x 10 -4 N.s/m 2 , 
= 6,4 x 10 -4 N.s/m 2 , ambos a 20ºC. Acerca do exposto, a velocidade 
de escoamento do benzeno será um número entre: 
 
Resposta Selecionada: 
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta Correta: 
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Feedback 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em pauta 
pode ser resolvido utilizando a teoria da semelhança. Como a 
tubulação será a mesma, a escala que devemos utilizar é 1 : 1. A 
relação entre a viscosidade do benzeno e da água será dada por = 
= 0,65. Para mantermos a mesma pressão de 40 kPa, temos que a 
velocidade deverá ser reduzida para V benzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s. 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
 Leia o excerto a seguir. 
 
“O poder do uso da análise dimensional e da similaridade para suplementar 
a análise experimental pode ser ilustrado pelo fato de que os valores reais 
dos parâmetros dimensionais, como densidade ou velocidade, são 
irrelevantes. Desde que os ’s independentes sejam iguais entre si, a 
similaridade é atingida, mesmo que sejam usados fluidos diferentes”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e 
Aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2007. p. 242. 
 
A partir do exposto, sobre a teoria da similaridade, analise as asserções a 
seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Pode-se testar um modelo de avião ou automóvel em um túnel de água. 
Pois: 
II. Se os ’s independentes obtidos no teste foram iguais entre si, o fluido 
não importa. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a água que escoa 
sobre o protótipo tem as mesmas propriedades adimensionais do ar, 
 
fluido da vida real do automóvel ou do avião. A asserção II também é 
uma proposição verdadeira e justifica a I, pois a velocidade do 
modelo e a do protótipo podem ser obtidas pela teoria da semelhança. 
Esse princípio também é válido para o modelo inverso, ou seja, 
podemos testar o protótipo de um submarino em um túnel de vento. 
 
 Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
 É preciso estudar o escoamento de água em uma válvula que alimenta uma 
tubulação. A válvula possui diâmetro de 305 mm. A vazão na válvula é de 
1,7 m 3 /s e o fluido utilizado no modelo também é água na mesma 
temperatura da que escoa no protótipo. A semelhança entre o modelo e o 
protótipo é completa e o diâmetro da seção de alimentação no modelo é 
igual a 38,10 mm. Nesse sentido, a vazão de água no modelo é um número 
entre: 
 
Resposta Selecionada: 
0,21 e 0,30 m 3/s. 
Resposta Correta: 
0,21 e 0,30 m3/s. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para garantir a 
semelhança entre o modelo e o protótipo, o número de Reynolds 
deve obedecer à relação Re m 
= Re, ou seja, = . Como os fluidos utilizados no protótipo 
e no modelo são os mesmos, temos que = . A vazão na 
válvula é dada pela fórmula Q = V . A. Então, = = = 
. Portanto: Q m 
= x 1,7 = 0,212 m 3/s. 
 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
 Leia o excerto a seguir. 
 
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala 
de comprimento não for pequena, ou seja, se o modelo for relativamente 
grande. A seção de teste para grandes modelos também é grande e isso 
provoca o aumento dos custos do túnel de vento”. 
 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da 
Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 377. 
 
 
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para 
estudos de escoamentos, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de 
escoamentos de corpos totalmente imersos em fluidos. 
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhança geométrica entre o 
protótipo e o modelo. 
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual 
no modelo e no protótipo. 
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos 
imersos. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I, II e III, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o estudo 
adimensional e a teoria da semelhança podem fornecer dados para 
estudarmos as características de escoamentos em torno de corpos 
totalmente imersos em um fluido. Nesse tipo de estudo, é necessário 
mantermos a semelhança geométrica e a do número de Reynolds. O 
número de Weber pode ser desprezado, porque, nesse tipo de 
escoamento, os efeitos da tensão superficial, os quais fazem parte do 
cálculo do número de Weber, não são importantes. 
 
 
 Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
 O problema da falta de acesso de água potável foi estudado por vários 
pesquisadores. Nesse contexto, um projeto vem se destacando por limpar a 
água de cisternas somente com a utilização da luz solar. As cisternas 
captam a água da chuva por meio de tubulações que utilizam telhados e 
calhas e, ao tomarem contato com esses elementos, verifica-se que a água 
limpa da chuva se contamina com os resíduos de poluição presentes nessas 
edificações. O processo para limpeza da água da cisterna consiste em 
expor à intensa luz solar, por meio de um recipiente de alumínio, a água 
captada pela cisterna. Como o semiárido nordestino apresenta um intenso 
índice de radiação solar, essa radiação purifica a água, eliminando a sujeira 
que poderia ter. 
 
 
Referente ao exposto, sobre o uso da luz solar para purificar a água, analise 
as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Esse processo funciona devido à luz solar que pode ser utilizada para 
purificar a água. 
Pois: 
II. Quando expomos essa água à luz solar, ela se aquece devido à radiação 
emitida pelo sol. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o processo de 
purificação da água realmente funciona, visto que há pesquisadores 
que já conquistaram vários prêmios. A asserção II também é uma 
proposição verdadeira e justifica a I, pois a luz solar aquece a água, 
purificando-a devido à intensa radiação solar presente na região 
semiárida. 
 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
 Leia o excerto a seguir. 
 
“Em face da revolução da tecnologia da informaçãonas últimas décadas, 
um forte aumento da produtividade industrial trouxe uma melhoria na 
qualidade de vida ao redor do mundo. Muitas descobertas importantes na 
tecnologia da informação vêm sendo viabilizadas por avanços na 
engenharia térmica que garantiam o controle preciso de temperatura em 
sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala, em circuitos 
integrados, até grandes centrais de dados repletas de equipamentos que 
dissipam calor”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor 
e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 24. 
 
Considerando o exposto, sobre energia térmica, analise as afirmativas a 
seguir. 
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, 
mesmo dissipando mais energia térmica. 
 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um 
microchip por causa da capacidade térmica de dissipação de calor. 
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas 
para garantir uma boa dissipação térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua 
queima quando em funcionamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, III e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I, III e IV, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois avanços na 
engenharia térmica permitiram melhorias em circuitos impressos, ou 
seja, eles são mais potentes, mesmo dissipando mais energia térmica. 
Ainda não atingimos o máximo da capacidade de processamento de 
um microchip. Isso sempre é possível se aumentar a capacidade de 
processamento. Assim, essa barreira ainda está longe de ser 
alcançada. Grandes computadores precisam de salas refrigeradas para 
garantir uma dissipação térmica eficiente. Se um equipamento não 
dissipar sua energia térmica de uma maneira eficiente, a sua 
temperatura interna irá aumentar e esse fato pode provocar a queima 
do equipamento. 
 
 
 Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
 Leia o excerto a seguir. 
 
“A partir do estudo da termodinâmica, aprendemos que a energia pode ser 
transferida por interações de um sistema com a sua vizinhança. Essas 
interações são denominadas trabalho e calor. A transferência de calor pode 
ser definida como a energia térmica em trânsito em razão de uma diferença 
de temperaturas no espaço”. 
 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor 
e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 2. 
 
A respeito da transferência de calor, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A condução requer um gradiente de temperatura em um fluido 
estacionário. 
II. ( ) A convecção é a transferência de calor que ocorre entre uma 
superfície e um fluido em movimento quando eles estiverem a diferentes 
 
temperaturas. 
III. ( ) A radiação ocorre quando um corpo emite energia na forma de 
ondas. 
IV. ( ) Finalmente, tem-se a transferência de calor por sublimação, que é 
quando um fluido passa do estado sólido para o estado gasoso, por 
exemplo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, F. 
Resposta Correta: 
V, V, V, F. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. Existem três tipos de 
transferência de calor: a condução, que ocorre em fluidos 
estacionários; a convecção, que ocorre em fluidos em movimento; e a 
radiação, que é a emissão de calor na forma de ondas 
eletromagnéticas. Essa forma de transferência de calor não exige um 
meio fluido. Já a sublimação é uma mudança de estado e não uma 
forma de transferência de calor. 
 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
 No Brasil, a construção das barragens teve ajuda dos modelos feitos em 
escalas menores para simular o que poderia acontecer durante os 
momentos críticos da construção de uma barragem, como a primeira 
abertura das comportas do vertedouro, o momento do enchimento do lago e 
se a barragem de concreto conseguiria reter o volume de água desejado. 
Nas figuras evidenciadas a seguir, observam-se um modelo e a sua 
construção real. Esses modelos sempre foram construídos com rigor técnico 
e são arduamente estudados em laboratório. 
 
 
 
Considerando o exposto, sobre teoria da semelhança, analise as afirmativas 
a seguir. 
 
I. Essa teoria surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns 
escoamentos, por estes exigirem, muitas vezes, a solução de volumes 
irregulares a partir de integrais. 
II. Manter as escalas geométricas e as viscosidades facilita a análise dos 
escoamentos utilizando a teoria da semelhança. 
III. Os modelos distorcidos podem ser utilizados no estudo desses tipos de 
escoamento. 
IV. Esses modelos não podem ser utilizados no estudo das forças exercidas 
 
sobre prédios. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I, II e III, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a teoria da 
semelhança, realmente, surgiu devido à dificuldade de 
equacionamento de alguns escoamentos. Muitos deles exigiam a 
solução de integrais triplas e o cálculo do volume para superfícies 
totalmente irregulares. Uma das vantagens da utilização dessa teoria 
consiste nos números adimensionais, como os que obtemos quando 
usamos escalas geométricas ou relações entre as viscosidades do 
modelo e do objeto que queremos construir. Justamente devido à 
dificuldade de se obter uma relação de semelhança entre todas as 
grandezas estudadas, podemos usar os modelos distorcidos. A teoria 
da semelhança, entretanto, também é empregada para estudar o efeito 
dos ventos sobre prédios ou de outras grandezas, exatamente da 
mesma forma que estudamos os escoamentos líquidos. 
 
 
 Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
 Leia o excerto a seguir. 
 
“A Lei de Fourier é oriunda da observação fenomenológica, ou seja, ela foi 
desenvolvida a partir de fenômenos observados: a generalização de 
evidências experimentais exaustivas, ao invés da dedução a partir de 
princípios gerais. Essa lei define a propriedade do material que se denomina 
condutividade térmica”. 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : 
Termodinâmica, Mecânica dos fluidos e Transferência de calor. Rio de 
Janeiro: LTC, 2005. p. 402. 
Alguns valores tabelados dessa propriedade estão mostrados na seguinte 
figura: 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 402). 
A respeito da condutividade térmica, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As maiores condutividades térmicas são apresentadas pelos metais 
puros. 
II. ( ) O hidrogênio possui uma maior condutividade térmica do que o dióxido 
 
de carbono. 
III. ( ) O mercúrio possui uma menor condutividade térmica do que a água. 
IV. ( ) Os sólidos não metálicos apresentam menor condutividade térmica do 
que os gases. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta Selecionada: 
V, V, F, F. 
Resposta Correta: 
V, V, F, F. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. Realmente, as maiores 
condutividades térmicas são apresentadas pelo zinco e prata, que 
estão classificados no grupo dos metais puros. Enquanto a 
condutividade térmica do hidrogênio é de 0,1 W/m.K, a do dióxido de 
carbono é de 0,01 W/m.K, ou seja, ela é 10 vezes maior. A 
condutividade térmica do mercúrio é quase 10 vezes maior do que a 
água. Já os sólidos não metálicos apresentam uma condutividade 
térmica quase 100 vezes maior do que os gases. 
 
 
 Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
 Supõe-se curar (endurecer) o revestimento de uma obturação feita em um 
dente por meio da exposição dessa placa a uma lâmpada de infravermelho 
que fornece uma irradiação de 2.000 W/m 2 . Tal placa absorve 80% da 
irradiação provenienteda lâmpada e possui uma emissividade de 0,50. A 
temperatura da vizinhança é de 30 ºC e a tensão superficial é dada por 
 = 5,67 x 10 -8 W/m 2 . Sabe-se que não há transferência de calor na 
parte posterior da placa e o revestimento, ou seja, nesse caso, a convecção 
não estará presente. Diante do exposto, a temperatura da placa revestida é 
um número entre: 
 
Resposta Selecionada: 
201 e 300ºC. 
Resposta Correta: 
201 e 300ºC. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a temperatura do 
revestimento da placa pode ser determinada ao colocarmos uma 
superfície de controle em torno da superfície exposta, ou seja, = E 
entrada - E saída = 0. A entrada de energia é devido à absorção da 
irradiação da lâmpada e à transferência líquida por radiação para a 
vizinhança, logo, E entrada = 80% de 2.000 W/m 
2 = 1.600 W/m 2. Essa 
energia deve ser igual a ( ). Logo 1.600 = 0,5 x 5,67 
 
x 10 -8 ( ). Dessa forma, temos que 564 x 10 8 = . Logo T s 
= 504,67 K ou 231,67 ºC.