Atividade 4 FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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21/11/2021 12:30 GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-9885.11
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Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128-212-9 - 202120.ead-9885.11
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 21/11/21 12:04
Enviado 21/11/21 12:29
Status Completada
Resultado da tentativa 10 em 10 pontos  
Tempo decorrido 25 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
Pergunta 1
Resposta Selecionada:  
Resposta Correta:  
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.
1 em 1 pontos
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Comentário
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 2
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).
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Resposta Correta:  
Comentário
da resposta:
 
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.
Pergunta 3
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.
 
1 em 1 pontos
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Resposta Correta:  
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.
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da resposta: 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 4
Resposta Selecionada:
 
Resposta Correta:
 
Comentário
da resposta:
Leia o excerto a seguir.
 
“Os escoamentos em canais, rios, vertedouros e aqueles em torno de cascos de navios são bons exemplos de escoamentos
em uma superfície livre. As forças gravitacional e de inércia são importantes nessa classe de problemas. Assim, o número de
Froude se torna um parâmetro importante de semelhança”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
p. 379.
 
A respeito dos escoamentos em superfícies livre, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para
a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) As variáveis geométricas são importantes nesse tipo de escoamento.
II. ( ) O número de Reynolds é importante nesse tipo de escoamento.
III. ( ) O modelo e o protótipo operam no mesmo campo gravitacional.
IV. ( ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de estudo.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, V, F.
   
V, V, V, F.
  
Resposta correta. A alternativa está correta. As variáveis geométricas são importantes em todos os tipos de escoamento, assim como
o número de Reynolds. O modelo e o protótipo apresentam o mesmo campo gravitacional, logo, podemos desprezar esse fator. Já a
escala de velocidade é determinada pela raiz quadrada da escala do comprimento.
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Pergunta 5
Resposta Selecionada:  
A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de Euler (que admiteo 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.
 
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.
1 em 1 pontos
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Resposta Correta:  
Comentário
da resposta:
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.
Pergunta 6
Resposta Selecionada:  
Resposta Correta:  
Comentário
da resposta:
Leia o excerto a seguir.
 
“A transferência de calor por convecção pode ser classificada de acordo com a natureza do escoamento do fluido em
convecção forçada: quando o escoamento é causado por meios externos e convecção natural e quando o escoamento é
originado a partir de diferenças de massas específicas causadas por variações de temperatura no fluido”.
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p.
5.
 
Considerando o exposto, sobre transferência de calor por convecção, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O escoamento de ar feito por um ventilador é um exemplo de convecção forçada.
II. A água aquecendo no fogo é um exemplo de convecção natural.
III. Os ventos que fazem um gerador eólico produzir energia são exemplos de convecção natural.
IV. A neve caindo em um dia de muito frio é um exemplo de convecção natural.
 
Está correto o que se afirma em:
I, III e IV, apenas.
I, III e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois processos envolvendo convecção forçada têm equipamentos envolvidos, como
ventiladores e bombas. O fogo faz com que a convecção seja forçada. Assim, se a água se aquecesse, devido a uma temperatura
ambiente, o processo seria natural. Os ventos são exemplos de convecção natural, assim como a formação da neve em função de
baixas temperaturas.
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Pergunta 7
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Comentário
da resposta:
Uma canoa de alumínio se move horizontalmente ao longo da superfície de um lago a uma velocidade constante de 10 km/h.
A temperatura da água do lago é de 20 ºC, especificamente naquela época do ano. O fundo da canoa tem 5 m de
comprimento e é plano. A lagoa não apresenta ondas e a água somente é agitada pelos remos da canoa. Sabe-se que a
viscosidade cinemática é igual a 1,407 x 10 -5
m/s, todavia, deseja-se saber se a camada limite no fundo da canoa possui um escoamento laminar ou turbulento devido a
qual número de Reynolds?
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, primeiramente, adequamos as unidades. Logo, a velocidade de 10 km/h será igual a
uma velocidade de  = 2,78 m/s. Agora, calcularemos o número de Reynolds, que será dado por Re =  =  =
987.917,56. Dessa forma, o escoamento será turbulento na camada limite.
Pergunta 8
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.
 
1 em 1 pontos
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da resposta:
 
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:
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 9
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Comentário
da resposta:
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.
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 IIsão 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 10
Leia o excerto a seguir.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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Domingo, 21 de Novembro de 2021 12h30min01s BRT
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da resposta:
 
“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.