Mecanica dos fluidos Atividade - 4

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Analise a imagem a seguir: 
 
FONTE: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall2008. p. 96. (Adaptado). 
 
Sabe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 
Mpa; a vazão é 10 L/s; a área da seção dos tubos é 10 cm 2 e a perda de carga entre 
as secções (1) e (4) é 2 m. Não é dado o sentido do escoamento, porém tem-se os 
dados γ H2O = 10 4 N/m 3 e g = 10 m/s 2. Considerando essas informações e conteúdo 
estudado, determine a carga manométrica da máquina e o tipo de máquina. 
 
 
 
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). 
 
 
 
 
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. 
 
 
 
A equação a seguir mostra o balanço de energia em um escoamento que contém 
máquina(s). Se considerarmos um escoamento em regime permanente, se não 
houvesse máquina: H1 = H2. Porém, se a máquina for uma bomba, o fluido receberá 
um acréscimo de energia tal que H2 > H1. Para restabelecer a igualdade, deverá ser 
somada ao primeiro membro a energia recebida pela unidade de peso do fluido na 
máquina”. 
 
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2008.; FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à 
mecânica dos fluidos. 8. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado 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. No balanço de energia dos sistemas contendo máquinas se o HM > 0, a máquina 
está fornecendo energia ao escoamento, sendo, portanto, uma bomba. 
II. Na equação do balanço de energia, o coeficiente de energia cinética (α) é o termo 
de correção da velocidade real. 
III. De acordo com a equação do balanço de energia, se não houver máquinas nem 
trocas de calor, então as cargas totais se mantêm constantes em qualquer seção, não 
havendo nem ganhos nem perdas de carga ocasionadas por máquinas. 
IV. Em um escoamento contendo turbinas, para restabelecer a igualdade do balanço 
de energia, deverá ser somada ao primeiro membro, da equação, a energia recebida 
pela unidade de peso do fluido na máquina. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
 
“A velocidade de escoamento do fluido é um parâmetro utilizado na determinação da 
vazão de escoamento, no cálculo do fator de atrito. Quando consideramos a 
velocidade uniforme na entrada e saída de um escoamento permanente, podemos 
dizer que a vazão mássica para dentro do volume de controle iguala a vazão mássica 
para fora do volume de controle.” 
 Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica 
dos fluidos. 8. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 5. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre, analise as afirmativas a 
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. A velocidade pode ser determinada através do produto entre a área da seção e o 
deslocamento, em um determinado tempo. 
II. Dentre os equipamentos medidores de velocidade, podemos citar: tubo de Pitot, 
anemômetros, sensor ultrassônico e manômetro. 
III. O equipamento medidor de velocidade fornece a velocidade média ao longo do 
escoamento. 
IV. A velocidade no escoamento de fluidos incompressíveis pode ser determinada por 
meio da variação da pressão entre pontos de um corpo submerso. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Analise o tanque a seguir: 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2008. p. 96. (Adaptado). 
 
Sabe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 
Mpa; a vazão é 10 L/s; a área da secção dos tubos é 10 cm 2 e a perda de carga entre 
as seções (1) e (4) é 2 m. Não é dado o sentido do escoamento, porém tem-se os 
dados γ H2O = 10 4 
N/m 3 e g = 10 m/s 2. Considerando essas informações e conteúdo estudado, 
determine o balanço de energia no ponto (1) e no ponto (2) e o sentido do escoamento 
entre esses pontos. 
 
 
 
A figura a seguir mostra uma tubulação de ferro fundido, que possui dois manômetros 
instalados a uma distância de 9,8 m, indicando 0,15 Mpa e 0,145 Mpa. 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice 
Hall, 2008. p. 179. (Adaptado). 
 
O fluido presente no escoamento é a água ( γ= 104 
N/ m3), o diâmetro da tubulação é igual a 10 cm; a viscosidade cinemática da água é 
0 ,7. 10 -6 m2/s. O coeficiente de rugosidade do ferro fundido é k = 2,59.10- 4m. 
Considerando essas informações e conteúdo estudado, calcule a perda de carga na 
tubulação. 
 
 
 
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 = 10
4 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. 
 
 
 
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). 
 
 
 
O fator de atrito é um parâmetro utilizado no cálculo da perda de carga, este fator está 
diretamente relacionado com o número de Reynolds e com a razão entre o diâmetro 
da tubulação e a rugosidade. 
Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica 
dos fluidos. 8. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 5. 
 
A figura a seguir mostra a retirada de água de um reservatório para um tanque: 
 
FONTE: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson 
Prentice Hall, 2008. p. 189. (Adaptado). 
 
Assim, considerando a imagem e o conteúdo estudado sobre perda de carga, assinale 
a alternativacorreta.