Mecânica dos Fluidos (EMC104) - Avaliação Final (Objetiva) - Individual

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GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual (Cod.:691196)
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A queda de pressão ou perda de carga é um parâmetro importante para a análise do escoamento de fluidos em 
tubulações e está diretamente relacionada aos requisitos de potência exigidos pelo ventilador ou bomba para manter o 
escoamento do fluido com vazão constante. Com base na relação entre potência da máquina hidráulica e queda de 
pressão ou perda de carga, faça uma análise dimensional das equações apresentadas e associe os itens, utilizando o 
código a seguir:
A III - I - II.
B I - III - II.
C II - III - I.
D I - II - III.
As bombas dinâmicas operam transferindo energia cinética de um impelidor ou rotor para o fluido. Uma parte 
dessa energia é convertida em energia de pressão na saída da máquina hidráulica. As bombas centrífugas são o tipo 
mais comum e mais utilizado de bombas dinâmicas. Com base nos dois sistemas apresentados, classifique V para as 
sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) Por terem seu uso amplamente difundido na indústria de processos e em aplicações hidráulicas residenciais, as 
bombas centrífugas são um dos tipos de máquinas hidráulicas mais comuns. 
( ) As bombas centrífugas podem ser fabricadas com um tamanho padronizado de carcaça que é compatível com 
diferentes tamanhos de rotores. 
( ) A carcaça da bomba é a parte estacionária que envolve o rotor e todo o eixo da bomba que se conecta ao motor 
elétrico. 
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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F.
B F - V - F.
C F - F - V.
D V - F - V.
As bombas dinâmicas operam transferindo energia cinética de um impelidor ou rotor para o fluido. Uma parte 
dessa energia é convertida em energia de pressão na saída da máquina hidráulica. As bombas centrífugas são o tipo 
mais comum e mais utilizado de bombas dinâmicas. Com base no princípio de operação e características de bombas 
centrífugas, assinale a alternativa INCORRETA:
A O aumento de energia cinética do líquido se dá em um sentido, das extremidades das palhetas do rotor para o
centro do rotor.
B O tipo de rotor usado na bomba centrífuga depende das características e do tipo de líquido a ser escoado.
C O rotor da bomba centrífuga é o dispositivo mecânico que comunica aceleração ao líquido, transformando a
energia mecânica (movimento de rotação) em energia cinética ao líquido.
D A carcaça de uma bomba centrífuga possui um difusor, que tem o objetivo de aumentar a energia de pressão do
fluido na saída da bomba.
A força de flutuação ou empuxo, que também é conhecida como Princípio de Arquimedes, é a força exercida por 
um fluido sobre um objeto submerso ou flutuante, apresentando direção vertical e sentido para cima. Com base neste 
conceito, assinale a alternativa CORRETA:
A A densidade relativa de um corpo não influencia a sua capacidade de flutuação.
B Um cubo de gelo flutua na água líquida porque sua massa específica é maior do que a massa específica da água
líquida.
C Um navio tem maior flutuação quando navega pela água doce de um rio do que quando navega pela água salgada
do mar.
D Quando a massa específica de um corpo é igual à massa específica do fluido, o corpo permanece totalmente
imerso em repouso em qualquer ponto do fluido.
Os medidores de vazão de área variável são bastante empregados na indústria e conhecidos como rotâmetros. A 
figura anexa ilustra dois tipos de medidores de vazão com características similares: O rotâmetro com flutuador 
(imagem superior) e o rotâmetro com mola oposta (imagem inferior). Com base nos conceitos aplicados à medição de 
vazão pelo rotâmetro, analise as sentenças a seguir: 
I- Por depender das propriedades do fluido, a escala de um dado rotâmetro tem precisão para medir a vazão apenas 
para o dado fluido específico que foi usado na calibração do instrumento. 
II- A propriedade física do fluido mais importante na medição da vazão pelo rotâmetro é a densidade ou massa 
específica. 
III- O ponto de leitura da vazão do escoamento do fluido no rotâmetro é a posição do flutuador em que seu peso é 
equilibrado pela força de arrasto e a força empuxo do fluido, portanto, uma força resultante máxima e diferente de zero 
que age no flutuador. 
IV- O rotâmetro de mola oposta depende da magnitude da força de arrasto do fluido que deforma uma mola para a 
medição da vazão. 
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Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, II e IV estão corretas.
B As sentenças I, II e III estão corretas.
C As sentenças I, III e IV estão corretas.
D As sentenças III e IV estão corretas.
A equação de Bernoulli representa a conservação de energia aplicada a uma partícula de fluido e pode ser 
aplicada em um escoamento em regime permanente. Com base nos conceitos envolvendo a equação de Bernoulli, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) A equação de Bernoulli é aplicada entre quaisquer dois pontos do escoamento sobre a mesma linha de corrente. 
( ) Quando a velocidade do escoamento aumenta, a pressão piezométrica diminui ao longo de uma linha de corrente. 
( ) A carga hidráulica total no escoamento é constante ao longo de uma linha de corrente. Isto significa que a energia 
é conservada à medida que uma partícula de fluido se move ao longo de uma linha de corrente. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - F - V.
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B F - F - F.
C V - V - V.
D V - V - F.
A reologia estuda o comportamento de fluidos com base na taxa de deformação ou taxa de cisalhamento causada 
por uma tensão de cisalhamento aplicada. Com base no comportamento reológico de fluidos Newtonianos e não 
Newtonianos, indicado nos gráficos da figura, assinale a alternativa CORRETA:
A O gráfico (IV) representa o comportamento reológico de um fluido Newtoniano, cuja taxa de deformação
aumenta em função do aumento da tensão de cisalhamento aplicada.
B O gráfico (III) representa o comportamento reológico de um fluido não Newtoniano, cuja taxa de deformação
aumenta em função do aumento da tensão de cisalhamento aplicada.
C O gráfico (II) representa o comportamento reológico de um fluido pseudoplástico, cuja taxa de deformação
diminui em função do aumento da tensão de cisalhamento aplicada.
D O gráfico (I) representa o comportamento reológico de um fluido de Bingham, tal como creme dental e asfalto.
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O matemático holandês Simon Stevin (1548-1620) publicou em 1586 o princípio físico fundamental da estática 
dos fluidos, utilizado nos cálculos da manometria. A figura anexa apresenta este princípio, ilustrado no tanque de 
geometria irregular contendo água e mercúrio. Com base nestes conceitos, analise as sentenças a seguir: 
I- A pressão em um fluido em repouso não depende da forma ou seção transversal do recipiente. 
II- A pressão de um fluido em repouso varia com a distância vertical, mas permanece constantenas outras direções. 
III- A pressão no ponto "D" do tanque é duas vezes maior do que a pressão no ponto "E". 
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D Somente a sentença II está correta.
Uma tubulação de aço para condução de água (peso específico igual a 9790N/m³) é constituída por um trecho 
totalmente horizontal, sem acessórios, de comprimento igual a 2800 m e diâmetro interno de 250 mm. A vazão do 
escoamento é de 150 m³/h. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado fD = 0,016. Adote g=9,81 
m/s². Calcule a perda de carga total aproximada, em "metros", pela tubulação e utilize a equação de Bernoulli para 
determinar a queda de pressão aproximada (P1-P2) ao longo do comprimento desta tubulação e, em seguida, assinale a 
alternativa CORRETA:
A Perda de carga = 6,57 m. P1-P2= 64320,3Pa.
B Perda de carga = 0,41 m. P1-P2= 4013,9Pa.
C Perda de carga = 0,0658 m. P1-P2= 644,182Pa.
D Perda de carga = 85,28 m. P1-P2= 834891,2Pa.
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Água escoa por uma tubulação a uma vazão volumétrica de 600 L/min, em regime permanente. A velocidade 
máxima do escoamento de água nessa tubulação é 1,25 m/s. Considerando g=10m/s² e densidade da água igual a 997 
kg/m³, analise as sentenças a seguir: 
I- A vazão mássica do escoamento de água é aproximadamente 99,7 kg/s. 
II- A vazão em peso do escoamento de água é aproximadamente 9,97 N/s. 
III- Nas condições descritas para este escoamento, o diâmetro interno da tubulação não pode ser menor do que 10 cm. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a sentença I está correta.
B As sentenças I e II estão corretas.
C Somente a sentença III está correta.
D As sentenças II e III estão corretas.
(ENADE, 2019) O fator de atrito é parâmetro importante a ser avaliado no escoamento de fluidos em tubulações 
para determinação da perda de carga do sistema e depende do tipo de escoamento e da rugosidade do tubo. Em 1939, 
Cyril F. Colebrook combinou dados disponíveis para o escoamento de transição e turbulento, tanto para tubulações 
lisas quanto para rugosas, e criou uma relação implícita denominada de equação de Colebrook. Posteriormente, Lewis 
F. Moody elaborou o diagrama de Moody, reunindo os cálculos do fator de atrito para o escoamento em um tubo como 
uma função do número de Reynolds e da rugosidade relativa. O diagrama de Moody é apresentado na figura do 
Anexo. Com base no diagrama de Moody e nas informações apresentadas, analise as afirmativas a seguir: 
I- Para o escoamento laminar, o fator de atrito depende do número de Reynolds, sendo independente da rugosidade da 
superfície. 
II- Para superfícies lisas, a rugosidade relativa é nula, logo, o fator de atrito é zero. 
III- Para números de Reynolds muito grandes, as curvas de fator de atrito correspondentes às curvas de rugosidade 
relativas especificadas são praticamente horizontais, tornando o fator de atrito independente do número de Reynolds 
nessa região. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A Somente a afirmativa II está correta.
B Somente a afirmativa III está correta.
C As afirmativas I e II estão corretas.
D As afirmativas I e III estão corretas.
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Diagrama de Moody
(ENADE, 2011) Em sistemas de escoamento de fluidos (gases ou líquidos) é muito comum ser necessário 
adicionar-se energia para manter o escoamento. Bombas e compressores são exemplos de equipamentos que fornecem 
energia aos fluidos. Suponha que, em uma estação de tratamento de efluentes que opera em uma indústria, uma das 
bombas centrífugas usadas para garantir o escoamento do efluente está apresentando cavitação. O fabricante da bomba 
forneceu a curva da bomba e o NPSH requerido para a operação dessa bomba. Tendo em vista essa situação, analise as 
sentenças a seguir: 
I- Se há cavitação, significa que o NPSH disponível do sistema nas condições de operação é inferior ao NPSH 
requerido da bomba indicado pelo fabricante. 
II- Cavitação é a formação de regiões de baixa pressão, que ocorre quando a pressão do escoamento na sucção fica 
acima da pressão de vapor do líquido e ocorre a vaporização nesses pontos. As bolhas deslocam-se para regiões de 
menor pressão na bomba e colapsam. 
III- Uma alternativa para solucionar o problema de cavitação é reduzir a vazão da bomba. 
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I e III estão corretas.
C Somente a sentença II está correta.
D Somente a sentença III está correta.
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