MECÂNICA DOS FLUIDOS

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MECÂNICA DOS FLUIDOS.
	 
		
	
		1.
		Marque a única alternativa incorreta:
	
	
	
	Se a tubulação de sucção de uma bomba tem diâmetro igual à de recalque e os bocais estão numa mesma altura, a pressão a montante (antes) será menor que a jusante (depois) da bomba.
	
	
	As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do escoamento entre duas seções.
	
	
	Num escoamento invíscido no interior de uma tubulação horizontal, a redução do diâmetro numa seção a jusante acarretará a diminuição da pressão em relação a montante.
	
	
	Numa tubulação horizontal de diâmetro constante onde ocorre escoamento viscoso, há uma redução da pressão ao longo do comprimento.
	
	
	Na equação integral da energia, o trabalho proveniente de bombas será negativo, enquanto o aplicado em turbinas é positivo.
	Data Resp.: 19/03/2023 10:54:59
		Explicação:
A resposta correta é: As tensões viscosas causam ganho de carga (energia) ao longo do escoamento entre duas seções.
	
	
	 
		
	
		2.
		Qual é o único escoamento, entre os listados abaixo, classificado como compressível?
	
	
	
	Escoamento de uma tubulação que tem início em uma caixa d'água e desemboca em uma torneira.
	
	
	Escoamento da água de uma cachoeira desviada por um duto com 0,5 m de diâmetro.
	
	
	Escoamento do ar ao redor de uma partícula de poeira em queda livre.
	
	
	Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para o gol em cobrança de falta.
	
	
	Escoamento da água da chuva em um bueiro ou ralo.
	Data Resp.: 19/03/2023 10:56:36
		Explicação:
A resposta correta é: Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para o gol em cobrança de falta.
	
	
	4386PROPRIEDADE DOS FLUIDOS
	 
		
	
		3.
		 (CESGRANRIO - 2011 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse contexto, a relação entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação para um fluido foi estabelecida em reômetro de cilindros concêntricos. Verificou-se que o modelo "lei de potência" (ou de Ostwald-Waele) descreve satisfatoriamente a dependência entre aquelas grandezas com índice de comportamento n igual a 0,70.
No Sistema Internacional, o índice de consistência m associado é expresso em
	
	
	
	kg-1 ∙ m-1 ∙ s0,3
	
	
	kg-1 ∙ m ∙ s0,7
	
	
	kg ∙ m ∙ s1,7
	
	
	kg ∙ m2 ∙ s-0,7
	
	
	kg ∙ m-1 ∙ s-0,3
	Data Resp.: 19/03/2023 10:59:59
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		4.
		(CESGRANRIO - 2018 - Adaptada). Os conceitos da mecânica dos fluidos são extremamente importantes em diversas aplicações de engenharia. Ser capaz de expressar fenômenos por meio de descrições quantitativas é fundamental. Nesse contexto, considere que foi desenvolvido um modelo empírico, relacionando-se dados experimentais de vazão, Q, de um líquido através de uma válvula e a diferença entre as pressões a montante, P1, e a jusante, P2, tal que:
em que a constante Cv foi estimada por regressão não linear.
Considerando-se as três dimensões fundamentais MLT, a dimensão de Cv para consistência dimensional é
	
	
	
	M1/2L1/2
	
	
	M-1/2L7/2T1/2
	
	
	M7/2T1/2
	
	
	M-1/2L5/2
	
	
	M-1/2L7/2
	Data Resp.: 19/03/2023 11:10:35
		Explicação:
	
	
	4387ESTÁTICA DOS FLUIDOS
	 
		
	
		5.
		(CESGRANRIO - 2018 - Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento, seja dinâmico ou estático. Em um tubo em U, colocam-se dois fluidos imiscíveis de densidades distintas, d_1>d_2, como na Figura.
Fonte: CESGRANRIO - Petrobras - 2018 - Químico(a) de Petróleo Júnior.
Dadas as diferenças de níveis de altura h1ℎ1 e h2ℎ2, qual a razão entre as densidades d1/d2�1/�2?
	
	
	
	(1+h2+h−1)/2(1+ℎ2+ℎ−1)/2
	
	
	1+h2h11+ℎ2ℎ1
	
	
	1+h2/h11+ℎ2/ℎ1
	
	
	1+h1/h21+ℎ1/ℎ2
	
	
	2h2/h12ℎ2/ℎ1
	Data Resp.: 19/03/2023 11:22:11
		Explicação:
PA(man)=PB(man)PA(man)=d2X1000XgX(h1+h2)PB(man)=d1X1000XgXh1Portanto:d1/d2=h1+h2h1=1+h2/h1��(���)=��(���)��(���)=�2�1000���(ℎ1+ℎ2)��(���)=�1�1000���ℎ1��������:�1/�2=ℎ1+ℎ2ℎ1=1+ℎ2/ℎ1
	
	
	 
		
	
		6.
		(ÇENGEL-CIMBALA - Mecânica dos fluidos - Fundamentos e aplicações - 2008 - Adaptado). A Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento, seja dinâmico ou estático. Considere a comporta articulada em A, na forma de um quarto de círculo com peso desprezível, largura w=4,0 m e raio R=3,0 m. Uma mola em B mantém a comporta fechada.
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos - Fundamentos e aplicações: 3 ed. Porto Alegre: AMGH, 2015. p. 120.
 
A linha de ação da componente horizontal da força resultante da água sobre a comporta, em relação à superfície livre está localizada a uma profundidade de:
	
	
	
	3,0m.
	
	
	1,0m.
	
	
	0,5m.
	
	
	2,0m.
	
	
	1,5m.
	Data Resp.: 19/03/2023 11:29:40
		Explicação:
Considerando o diagrama de corpo livre da comporta, a distribuição da pressão manométrica sobre sua projeção vertical, se estende de zero na superfície livre até uma pressão máxima a 3,0 m de profundidade. Dessa forma, o centro de pressão encontra-se localizado a 2R/3 da superfície livre, ou seja, 2,0 m.
	
	
	4389EQUAÇÕES DIFERENCIAIS DE MOVIMENTO DE FLUIDOS
	 
		
	
		7.
		A equação de Euler para a componente z de um fluido Newtoniano em regime permanente de escoamento é escrita como:
	
	
	
	p(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂z + pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� + ���
	
	
	p(∂w∂t+u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂z + pgz�(∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� + ���
	
	
	p(u∂u∂x+v∂u∂y+w∂u∂z)= − ∂p∂z − pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� − ���
	
	
	p(u∂v∂x+v∂v∂y+w∂v∂z)= − ∂p∂y − pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� − ���
	
	
	p(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)= − ∂p∂x + pgz�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)= − ∂�∂� + ���
	Data Resp.: 19/03/2023 11:32:29
		Explicação:
Equação de Navier-Stokes para fluido Newtoniano:
 
ρD→VDt= − →▽p + →▽⋅→tij + p→g���→��= − ▽→� + ▽→⋅�→�� + ��→
A equação de Euler não considera os efeitos viscosos:
 
ρD→VDt= − →▽p+p→g���→��= − ▽→�+��→
Para a componente z:
 
ρ(∂w∂t+u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z)�(∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂�)
Em regime permanente:
ρ(u∂w∂x+v∂w∂y+w∂w∂z − ∂p∂z+pgz)�(�∂�∂�+�∂�∂�+�∂�∂� − ∂�∂�+���)
	
	
	 
		
	
		8.
		(Fonte: IE/EA Exame de Admissão ao Estágio de Adaptação de Oficiais Temporários (EAOT) - Versão A, Processo seletivo público, aplicado em 2008, para o cargo de Engenharia Química)
Assinale a opção correta sobre a equação da continuidade:
	
	
	
	Para fluidos compressíveis, temos: →V⋅→V = 0.�→⋅�→ = 0.
	
	
	Na forma diferencial, temos: DpDt = →V⋅→V.���� = �→⋅�→.
	
	
	Na forma diferencial, temos: ρD→VDt = −→V + p→g.���→�� = −�→ + ��→.
	
	
	Na forma diferencial, temos: ∂p∂t + →V⋅(p→V) = 0∂�∂� + �→⋅(��→) = 0
	
	
	Para o escoamento em regime permanente, temos: →V⋅(p→V) = 0.�→⋅(��→) = 0.
	Data Resp.: 19/03/2023 11:34:04
		Explicação:
Considerando a derivada material ou substancial:
DρDt + ρ→V⋅→v = 0  ∂ρ∂t + u∂ρ∂y + w∂ρ∂z +  ρ (∂u∂x + ∂v∂y + ∂w∂z) = 0  ∂ρ∂t + →V⋅(ρ→V) = 0���� + ��→⋅�→ = 0  ∂�∂� + �∂�∂� + �∂�∂� +  � (∂�∂� + ∂�∂� + ∂�∂�) = 0  ∂�∂� + �→⋅(��→) = 0
	
	
	4390ESCOAMENTO INTERNO
	 
		
	
		9.
		(Fonte: CESPE/UnB - PETROBRAS, Processo seletivo público, aplicado em 21/12/2008, para o cargo de Engenheiro(a) de Processamento Júnior)
O cálculo da perda de carga total em um sistema deve ser feito levando-se em conta
I. A influência de acessórios como cotovelos, válvulas e mudanças de área.
II. A influência dos efeitos de atrito com as paredes dos tubos.
III. A potência da bomba.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	I, II
	
	
	II, III
	
	
	I, II, III
	
	
	I, III
	
	
	I
	Data Resp.: 19/03/2023 11:34:13
		Explicação:
Acessórios de tubulação - perda de carga localizada.
Atrito com a parede dos tubos - perdade carga distribuída.
Pot = γQhA, não envolve termos de dissipação viscosa.
	
	
	 
		
	
		10.
		Qual é o efeito representado na figura abaixo em que a água é liberada por uma comporta para um canal aberto?
	
	
	
	Ganho energético
	
	
	Crítico
	
	
	Supercrítico
	
	
	Ressalto hidráulico
	
	
	Subcrítico
	Data Resp.: 19/03/2023 11:35:24
		Explicação:
Efeito de dissipação de energia quando o fluido passa de um escoamento supercrítico para um escoamento subcrítico, denominado ressalto hidráulico.