UNID 4 FENÔMENOS DE TRANSPORTE MANOEL SANTOS

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23/10/2021 09:52 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-17469.01
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Usuário MANOEL AMBROSIO MAGESTE DOS SANTOS
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-17469.01
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 18/10/21 19:37
Enviado 23/10/21 09:50
Status Completada
Resultado da tentativa 10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 110 horas, 12 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
Pergunta 1
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
1 em 1 pontos
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Comentário
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 2
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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.
V, V, V, F.
V, V, V, F.
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. 
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Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
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Comentário
É preciso prever o arrasto aerodinâmico de um automóvel esportivo. Essa previsão deve ser feita a 50 km/h com temperatura
de 25ºC. Assim, engenheiros automotivos desenvolveram um túnel de vento para testar um protótipo modelado em uma
escala 1 : 4, conforme a figura a seguir. Esse túnel de vento está localizado em um prédio sem aquecimento. A temperatura do
ar nesse túnel é de 5ºC. 
 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240). 
 
 
Sabe-se que o modelo é geometricamente similar ao protótipo. Além disso, é similar ao ar em relação à pressão atmosférica e
a temperatura é igual a 25 ºC. Com isso, temos = 1,1849 kg/m 3 e = 1,89 x 10 -5 kg/m.s. Equivalentemente, temos uma
temperatura T = 5 ºC, = 1,269 kg/m 3 e = 1,754 x 10 -5 kg/m.s. Nesse sentido, a velocidade do vento que os engenheiros
devem colocar no túnel para atingir a similaridade entre o modelo e o protótipo deverá ser um número entre:
101 e 200 km/h.
101 e 200 km/h.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois existe somente uma função independente, ou seja, a equação da similaridade será
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da resposta: válida se = , em que devemos utilizar o número de Reynolds para obtermos a similaridade. Então, temos que = Re m 
= = = Re p 
= . Assim, podemos resolver essa equação isolando a velocidade desconhecida no túnel de vento para os testes do modelo, Vm.
Desse modo, a equação será igual a V m = V p = 50 x x x 4 = 177,02 km/h.
Pergunta 4
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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 proveniente da
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:
201 e 300ºC.
201 e 300ºC.
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.
Pergunta 5
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. 
 
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Comentário
da resposta:
 
 
 
Considerandoo 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:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
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.
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Pergunta 6
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Comentário
da resposta:
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:
0,21 e 0,30 m 3/s.
0,21 e 0,30 m3/s.
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 7
Uma garrafa térmica de café pode ser estudada por analogia como um recipiente completamente fechado, cheio de café
quente, colocado em um volume de controle cujo ar e parede estão a uma temperatura fixa, conforme se ilustra na figura a
seguir. As várias formas de transferência de calor foram denominadas pela letra q n seguida de um subíndice n= 1 até 8. 
 
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Comentário
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 396). 
 
Com base no exposto, sobre transferência de calor, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Q 2 
representa o processo de condução por meio do frasco de plástico. 
II. Q 8 
está representando a troca de calor por radiação entre a superfície externa da cobertura e a vizinhança. 
III. Q 1 
está representando a convecção do café para o frasco de plástico.
IV. Q 6 
está representando a convecção livre. 
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o processo envolvendo Q 2 é, realmente, a condução devido à diferença de temperatura
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da resposta: da superfície do frasco em contato com o café e a temperatura ambiente externa. A radiação ocorrerá entre a superfície ambiente e a
cobertura e está corretamente representada por Q 8. O processo de convecção do café para o frasco plástico está corretamente
representado por Q 1. Q 6 
representa, todavia, o processo de condução por meio da cobertura.
Pergunta 8
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Comentário
da resposta:
Leia o excerto a seguir. 
 
“Apesar da ideia geral que está por trás dos critérios de semelhança ser clara (nós simplesmente igualamos os termos ), não
é sempre possível satisfazer todos os critérios conhecidos. Se um ou mais critérios de semelhança não forem satisfeitos, por
exemplo, se , a equação não será verdadeira. Modelos em que uma ou mais condições de similaridade não
são satisfeitas se denominam modelos distorcidos”. 
 
 MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
p. 371-372.
 
 
 A partir do exposto, sobre modelos distorcidos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
 I. Os modelos distorcidos são bastante utilizados. 
 Pois:
 II. É muito difícil atender a todos os critérios de semelhança, ainda mais para escoamentos de rios e vertedouros.
 
 A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, visto que os modelos distorcidos são bastante utilizados no estudo de escoamentos. A asserção
II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois, por meio do estudo de um escoamento distorcido, podemos obter dados para
projetar o escoamento real. Podemos, ainda, ter números de Reynolds e de Froude em escalas, assim como acontece com as escalas
geométricas. Esses números são usados para simular situações extremas, como terremotos e furacões.
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Pergunta 9
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Um túnel aerodinâmico está esquematizado conforme a figura a seguir. Ele foi projetado para que, na seção A, a veia livre de
seção quadrada de 0,2 m de cada lado tenha uma velocidade média de 60 m/s. A perda de carga entre a seção A e 0 é de 100
m e entre a seção 1 e A é de 100 m. 
 
 
 
Fonte: Brunetti (2008, p. 111). 
 
Sabendo que = 12,7 N/m 3 , a diferença de pressão entre as seções 1 e 0, dada por p 1 - p 0 , assinale a alternativa que
apresenta o valor do intervalo para essa diferença de pressão.
2.001 e 3.000 Pa.
2.001 e 3.000 Pa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para obtermos a diferença de pressão entre os pontos 1 e 0, precisamos, primeiramente,
calcular a pressão no ponto 0, que será obtida por meio da fórmula + + z A 
 
= + + z 0 
 
+ H pA,0. Logo, = - H pA,0 
 
(equação 1). Temos que a vazão será dada por Q = v A 
A A = 30 x 0,2 x 0,2 = 1,2 m 3/s. Agora, calcularemos v 0 
= = = 7,5 m/s. Substituindo esses valores na equação (1), temos que = - 100 = - 57,0 m. Agora, temos que p 0 = x
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(-57,0) = 12,7 x (-57) = - 723,9 Pa. Nesse sentido, faremos o mesmo com o ponto 1, em que temos + + z 1 
 
= + + z A 
 
+ H p1,A. Logo, = - H p1,A. Portanto: = + 100 = 143 m. Então, temos que p 1 = x (143) =12,7 x 143 = 1.816,10 Pa.
Dessa forma, a diferença entre as seções 1 e 0, dada por p 1 - p 0 será igual a p 1 - p0 = 1.816,10 - (- 723,9) = 2.540 Pa.
Pergunta 10
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).
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Sábado, 23 de Outubro de 2021 09h51min52s BRT
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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.
V, V, F, F.
V, V, F, F.
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.