FENÔMENOS DE TRANSPORTE - ATV 4

Prévia do material em texto

23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 1/8
Usuário MATHEUS DIAS PIRES TEIXEIRA
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-
13097.03
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 18/10/21 18:14
Enviado 18/10/21 18:29
Status Completada
Resultado da
tentativa
10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 15 minutos
Resultados
exibidos
Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
Pergunta 1
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 nseguida de um subíndice n= 1 até 8. 
 
 
 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.
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 2/8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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 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 2
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
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. 
 
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, 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.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 3/8
Pergunta 3
Resposta Selecionada:
 
Resposta Correta:
 
Comentário
da resposta:
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:
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
4,1 e 5 m/s.
 
 
 
 
 
 
 
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 Vbenzeno = x
V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
Pergunta 4
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
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 4/8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
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. 
Pergunta 5
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
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
relaçãoproposta 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
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 5/8
com as escalas geométricas. Esses números são usados para simular situações
extremas, como terremotos e furacões.
Pergunta 6
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 (-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 - p 0 = 1.816,10 - (-
723,9) = 2.540 Pa.
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 6/8
Pergunta 7
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
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.
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, 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 8
Leia o excerto a seguir.
 
“A perda de carga denominada h L representa a altura adicional a qual o fluido
precisa ser elevado por uma bomba para superar as perdas por atrito do tubo. A
perda de carga é causada pela viscosidade e está relacionada diretamente à
tensão de cisalhamento na parede”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e
Aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2007. p. 285.
 
A partir do exposto, sobre perda de carga, analise as asserções a seguir e a
relação proposta entre elas. 
 
I. É possível afirmar que a potência da bomba será proporcional ao comprimento
do tubo e à viscosidade do fluido. 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_1 7/8
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
Pois:
II. Quanto maior for o comprimento da tubulação, maior será a perda de carga e,
quanto mais viscoso for um fluido, maior também será a sua perda de carga.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma
justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma
justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que as bombas são equipamentos
projetados para levar um fluido de um ponto A para um ponto B. A potência da
bomba depende da viscosidade do fluido. A asserção II também é uma proposição
verdadeira, mas não é uma justificativa da asserção I, pois a potência da bomba é
influenciada pela viscosidade do fluido e não pelo comprimento da tubulação,
portanto, a perda de carga é causada pela viscosidade do fluido. Ela é ocasionada
pela tensão de cisalhamento da parede. O tamanho da tubulação influenciará na
tensão de cisalhamento que, por sua vez, será causada pela viscosidade do fluido.
Pergunta 9
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
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
Rem 
= 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 10
A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de
Euler (que admite o deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-Stokes
(que mantém a condição de não escorregamento). Na parte “(a)” da figura,
mostra-se essa distância e, na parte “(b)”, a camada limite é mostrada como a
ponte que veio preencher a referida distância. 
 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
23/10/2021 11:32 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-13097.03
https://unifacs.blackboard.com/webapps/late-course_engine_soap-BBLEARN/Controller?COURSE_ID=_728039_18/8
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445). 
 
 A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
 I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler e a
equação de Navier-Stokes. 
 II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem número
de Reynolds muito alto.
 III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-
Stokes a duas montanhas. 
 IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o espaço
entre as duas equações citadas. 
 
 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
V, V, V, V.
V, V, V, V.
Resposta correta. A alternativa está correta. A figura faz uma analogia entre a
distância existente entre as equações de Euler e de Navier-Stokes, que foram
encurtadas, como se fosse construída uma ponte entre essas montanhas. Um alto
número de Reynolds mostra que um escoamento é turbulento, ou seja, as forças
viscosas resultantes podem ser desprezadas quando comparadas com as forças
de inércia e de pressão. Nesse sentido, enfatiza-se que a ilustração evidencia as
equações de Euler e de Navier-Stokes representadas por duas montanhas e a
teoria da camada limite como uma ponte encurtando a distância entre essas
montanhas ou, até mesmo, como sendo um caminho de aproximação entre elas.