Mecânica dos Fluidos N2

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Nota 10
Um grupo de engenheiro é desafiado a calcular o diâmetro de uma tubulação de aço que deverá transportar gasolina a uma vazão de 19 L/s. Sabe-se que a viscosidade cinemática é 3.10 -6 m 2/s; o comprimento da tubulação é de 600 m e a perda de carga de 3 m.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado, estime o valor do fator de atrito.
· f = 0,010.
· f = 0,023.
· f = 0,110.
· f = 0,001.
· f = 0,044.
 
A perda de carga distribuída é determinada em função da massa específica, da velocidade de escoamento do fluido, do diâmetro da tubulação, do comprimento da tubulação, da viscosidade ou por meio do fator de atrito. Sendo necessário uma sequência de cálculos para a obtenção desse parâmetro.
 
Assim, e considerando os conteúdos estudados sobre perda de carga, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. Valores de Reynolds acima de 2.400, representa um escoamento turbulento. Sendo o fator de atrito determinado por meio do diagrama de Moody-Roose
II. Valores de Reynolds entre 2.000 e 2.400 indica escoamento de transição, sendo o fator de atrito determinado por meio do diagrama de Moody-Roose.
III. O escoamento de laminar corresponde a Reynolds superiores a 2.000, sendo o fator de atrito determinado dependente somente do número de Reynolds.
IV. Para números de Reynolds maiores que 2.000, será necessário no cálculo da perda de carga os seguintes parâmetros: L, D H, Q (Vel).
· V, V, V, F.
· F, F, V, V.
· F, V, F, V.
· V, F, V, F.
· V, V, F, F.
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:
· V, F, F, V.
· F, V, F, F.  
· V, F, V, V.
· V, V, F, F.
· F, V, F, V.
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).
· 22, 4 kPa.
· 20, 4 kPa.
· 25, 8 kPa.
 
	QUESTÃO 15
	Assunto da unidade que será abordado na questão: Pressão em sólidos e em fluidos
	Tópico do e-book em que se encontra o tema abordado: 2.1.1
	Tipo de questão: Afirmação incompleta
	Nível de dificuldade da questão: Médio
· 24,7 kPa.
· 26, 3 kPa.
Observe a imagem a seguir:
Fonte: AGUIRRE, L.A. Fundamentos da Instrumentação. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2013. p. 244. (Adaptado).
 
De acordo com Aguirre (2013), os equipamentos projetados para medir velocidade são responsáveis por determinar essa variável em um determinado ponto do escoamento, ou seja, determinam a velocidade local tanto nos escoamentos internos como nos externos. Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre velocidade, assinale a alternativa correta.
· Na presença de um corpo imerso, a velocidade do corpo está desassociada da pressão estática ao longo do escoamento.
· A variação da velocidade é utilizada para a determinação da variação da pressão no escoamento
· De acordo com a figura, a pressão nos pontos (1) e (3) são iguais, porém no ponto (2) (ponto de estagnação) a pressão é menor.
· Observando a figura, podemos afirmar que a pressão é menor no ponto (4_, porque velocidade do fluido nesse ponto é menor que nos outros pontos
· A velocidade do corpo afeta a pressão estática em determinados pontos, esse fato causa alterações na medição da pressão,
O tubo de Pitot corresponde a um transdutor que transforma a velocidade do escoamento em (1). Essa diferença de pressão é utilizada para determinar a velocidade na posição em que se encontra a ponta do tubo de Pitot, alternativamente, pode-se coletar dados de (2) pressão diferencial e da velocidade de escoamento.
Fonte: AGUIRRE, L. A. Fundamentos da Instrumentação. São Paulo: Pearson Education, 2013.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre tubo de Pilot, assinale a alternativa correta que corresponde aos pontos (1) e (2).
· Pressão diferencial e determinação.
· Vazão e calibração.
· Vazão e determinação.
· Pressão diferencial e calibração.
· Pressão e determinação.
Analise a figura a seguir:
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 94. (Adaptado).
 
O reservatório de grandes dimensões da figura fornece água para o tanque indicado com uma vazão de 10 L/s, supondo um fluido ideal e os dados:
 
γ H2O = 104 N/m3
Atubos
= 20 cm2
g = 10 m/s2
 
Assim, e considerando os conteúdos estudados, calcule a carga manométrica da máquina será indicada por H M, indicando que o equipamento é uma bomba ou uma turbina.
· 13,75 m, sendo uma bomba.
· -10 m, sendo uma turbina.
· 12, 25 m, sendo uma bomba.
· -12,25 m, sendo uma turbina.
· -13,75 m, sendo uma turbina.
 
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:
· V, V, F, F.
· F, V, F, V.
· F, F, V, F.  
· F, V, V, V.
· V, F, V, F.
“Em um escoamento pode haver perda de carga localizada e distribuída, conforme apresentada na equação. Em termos de grandeza, a perda de carga localizada costuma ser grande em curtos trechos das instalações, por ser uma perturbação brusca que o fluido sofre no escoamento; enquanto a perda distribuída é ocasionada pelo atrito das partículas do fluido”.
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
 
Agora, analise a equação a seguir:
 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre perda de carga, assinale a alternativa correta.
· A perda de carga corresponde ao termo H P1,2 e é ocasionada pela presença de máquinas no escoamento, bombas e turbinas.
· O termo H P1,2 pode ser determinado pela soma do balanço de energia nos pontos (1) e (2) do escoamento mais a atura manométrica da máquina.
· A soma das perdas de carga distribuídas no escoamento fornecerá o valor do H P1,2.
· No cálculo do H P1,2 utiliza-se o número de Reynolds e a razão entre o diâmetro e a rugosidade da tubulação.
· O termo H P1,2 representa a soma da perda de carga localizada e distribuída,podendo ser ocasionada pela presença de singularidades nas tubulações ou pelo atrito que o fluido ocasiona nas tubulações ao longo do escoamento.
“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:
· As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
· A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
· 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 falsas.  
· A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.