Fenomenos de Transporte Atividade -4

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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. 
 
 
 
 
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 qn seguida 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. Q2 
representa o processo de condução por meio do frasco de plástico. 
II. Q8 
está representando a troca de calor por radiação entre a superfície externa da 
cobertura e a vizinhança. 
III. Q1 
está representando a convecção do café para o frasco de plástico. 
IV. Q6 
está representando a convecção livre. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
 
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. 
 
 
 
 
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 m3/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: 
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 Re m 
= 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. 
 
 
 
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). 
 
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. 
 
 
 
 
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. 
 
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. 
 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“Em face da revolução da tecnologia da informação nas últimas décadas, um forte 
aumento da produtividade industrial trouxe uma melhoria na qualidade de vida ao 
redor do mundo. Muitas descobertas importantes na tecnologia da informação vêm 
sendo viabilizadas por avanços na engenharia térmica que garantiam o controle 
preciso de temperatura em sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala, em 
circuitos integrados, até grandes centrais de dados repletas de equipamentos que 
dissipam calor”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de 
Massa. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 24. 
 
Considerando o exposto, sobre energia térmica, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, mesmo 
dissipando mais energia térmica. 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um microchip por 
causa da capacidade térmica de dissipação de calor. 
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas para 
garantir uma boa dissipação térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua queima quando 
em funcionamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala de 
comprimento não for pequena, ou seja, se o modelo for relativamente grande. A seção 
de teste para grandes modelos também é grande e isso provoca o aumento dos 
custos do túnel de vento”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos 
Fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 377. 
 
 
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para estudos de 
escoamentos, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de escoamentos de 
corpos totalmente imersos em fluidos. 
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhançageométrica entre o protótipo e 
o modelo. 
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual no 
modelo e no protótipo. 
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos imersos. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
 
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. 
 
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: 
 
 
 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“A perda de carga denominada hL 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.