Mecânica dos Fluidos: Conceitos Fundamentais

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1 - “A natureza do escoamento, se laminar ou turbulento, e a posição em uma escala de turbulência é determinado pelo número de Reynolds, que se aplica a tubos comerciais e descreve a relação entre as forças de inércia e forças viscosas presentes no escoamento.”
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o número de Reynolds, assinale a alternativa correta.
 
~Resposta correta. Se o número de Reynolds for grande, os efeitos viscosos serão desprezíveis, na maior parte do escoamento; se o número de Reynolds for pequeno, os efeitos viscosos serão dominantes. Mas, se o número de Reynolds não for nem pequeno nem grande, nenhuma conclusão geral poderá ser tirada. Assim, alguns fluidos podem ser classificados como viscoso ou não viscoso, sendo eles reais ou ideais.
2 - “A pressão é uma grandeza escalar que pode ser medida em relação a qualquer grandeza arbitrária. Duas referências são adotadas na medida da pressão: o vácuo absoluto e a pressão atmosférica local. [...] Definem-se então: pressão absoluta - aquela que tem como referência (valor zero) o vácuo absoluto [...]; pressão relativa - aquela que tem como referência (valor zero) a pressão atmosférica local.”
Fonte: BISTAFA, S. R. Mecânica dos fluidos: noções e aplicações. 1. ed. São Paulo: Editora Edgard Blücher, 2018. (Adaptado).
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os tipos de pressão diferencial e absoluta, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Se um tubo com mercúrio, fechado na extremidade inferior e aberto na superior for mergulhado em um recipiente contendo mercúrio, o líquido contido na coluna descerá até uma certa posição (altura h).
Porque:
II. Na parte superior do tubo obtém, praticamente, o vácuo perfeito, ou a pressão zero absoluto. A coluna h formada é devido à pressão atmosférica.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
3 - No estudo da mecânica dos fluidos, os manômetros são equipamentos de precisão utilizados na medida da pressão de equipamentos, esse equipamento fornece a pressão efetiva ou manométrica. A pressão corresponde à força aplicada por unidade de área.
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre manômetro, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O altímetro é um manômetro que indica pressões efetivas negativas, positivas e nulas.
II. O manômetro é um instrumento utilizado para medição e indicação da intensidade de pressão de ar comprimido, água, vapor e fluidos em geral.
III. Os manômetros com selo sanitário são instrumentos de construção robusta, com mecanismo reforçado e recursos para ajuste.
IV. Os manômetros digitais podem ser utilizados para vários fins, tais como: em sistemas de controle de processos, compressores, bombas, controle de vazão e medição de nível.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
4 - Considere uma prensa hidráulica, cujos êmbolos possuem A1 = 10 cm 2 e A2 = 100 cm 2, respectivamente:
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 22. (Adaptado).
 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre a Lei de Pascal, determine qual é a força transmitida ao êmbolo 2, se a força aplicada no êmbolo 1 é de F1 = 100 N.
5 - A pressão no interior de um fluido é um fator muito importante, porque permite especificar as características dos equipamentos. Através da pressão é possível inferir os valores de outras variáveis de processos, como nível, vazão, volume.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre, determine o valor da pressão de 170 mm Hg em psi na escala efetiva e em Pascal na escala absoluta.
6 - Considere um tanque contendo mercúrio, água, benzeno e ar conforme imagem a seguir, tendo como dados: peso específico relativo do mercúrio e do benzeno iguais a γ Hg = 13,55 e γ r = 0,879, respectivamente; massa específica da água ρ= 999 kg/m3; e aceleração da gravidade g = 9,81 m/s 2.
 
Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica dos fluidos. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 122.
 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre pressão em sólidos e fluidos, determine a pressão do ar (manométrica).
7 - “Nos escoamentos ditos viscosos, que ocorrem no interior de dutos ou tubulações longas, a magnitude da viscosidade é um fator relevante a ser considerado e que influencia diretamente a distribuição da velocidade do fluido escoado.”
Fonte: PIZZO, S.M. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson, 2016.
 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre escoamento, assinale a alternativa correta.
8 - “O entendimento das pressões que atuam em fluido é de fundamental importância para a estática. A pressão em um fluido estático é definida como a força de compressão normal por unidade de área (tensão normal), que atua sobre um ponto do fluido em um dado plano.”
Fonte: KWONG, W. H. Fenômenos de transportes: mecânica dos fluidos. São Carlos: EdUFSCar, 2015.
 
A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre a pressão nos fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) A pressão pode ser definida como a força de compressão normal por unidade de área que atua sobre um ponto do fluido.
II. ( ) A pressão em um ponto do fluido é a mesma em todas as direções, representando uma grandeza estática.
III. ( ) A pressão estática possui o mesmo valor e atua uniformemente em todas as direções.
IV. ( ) O peso devido ao campo gravitacional origina a pressão estática.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
9 - As equações manométricas são descritas pelos princípios de Pascal e Stevin. O princípio de Stevin diz que a variação da pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico pela variação da cota desses pontos.
 
A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre a lei de Stevin, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) No cálculo da diferença de pressão entre dois pontos, não interessa a distância entre eles, e sim a diferença de cota entre os pontos.
II. ( ) A pressão em um ponto no interior do recipiente será igual ao produto do peso específico vezes a profundidade desse ponto.
III. ( ) A pressão nos pontos em um mesmo plano ou nível horizontal é a mesma.
IV. ( ) O formato do recipiente não é importante para o cálculo da diferença de pressão entre dois pontos.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
10 - Os manômetros são instrumentos utilizados na medida da pressão. Existem vários medidores de pressão, como manômetro em u, manômetro metálico e piezômetros. Ademais, há aparelhos de precisão destinados a aferições e calibração de outros manômetros.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre manômetros, é possível afirmar que o nome desses aparelhos que aferem e calibram manômetros é: