Atividade 4(A4)

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Questão 1
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Texto da questão
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.
A variação da velocidade é utilizada para a determinação da variação da pressão no escoamento
b.
A velocidade do corpo afeta a pressão estática em determinados pontos, esse fato causa alterações na medição da pressão,
c.
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
d.
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.
e.
Na presença de um corpo imerso, a velocidade do corpo está desassociada da pressão estática ao longo do escoamento.
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Questão 2
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Texto da questão
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 cm2 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 γH2O = 104
N/m3 e g = 10 m/s2. 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.
H1 = 25 m; H2 = 26 m; sentido de 2 para 1.
b.
H1 = 24 m; H2 = 25 m; sentido de 2 para 1.
c.
H1 = 24 m; H2 = 20 m; sentido de 1 para 2.
d.
H1 = 20 m; H2 = 25 m; sentido de 2 para 1.
e.
H1 = 24 m; H2 = 25 m; sentido de 1 para 2.
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Questão 3
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Texto da questão
Analise a figura a seguir e estime o valor do fator de atrito, possuindo o valor da perda de carga distribuída (hf), mas sem o diâmetro da tubulação e da velocidade do escoamento.
 
 
A perda de carga distribuída é determinada como uma função da massa específica, da velocidade de escoamento do fluido, do diâmetro da tubulação, do comprimento da tubulação e da viscosidade. 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. O diâmetro pode ser calculado por meio de , substituindo a velocidade ela vazão do escoamento.
II. A velocidade do escoamento pode ser determinada por meio da equação 
III. Mesmo calculando o diâmetro e a velocidade, o número de Reynolds fica indefinido.
IV. A sequência descrita na figura permite o cálculo de todos os parâmetros da perda de carga distribuída.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
a.
F, F, V, V.
b.
F, V, F, V.
c.
V, F, V, F.
d.
V, V, F, F.
e.
V, V, F, V.
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Questão 4
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Texto da questão
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:
 
γH2O = 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 HM, indicando que o equipamento é uma bomba ou uma turbina.
a.
-13,75 m, sendo uma turbina.
b.
-10 m, sendo uma turbina.
c.
13,75 m, sendo uma bomba.
d.
-12,25 m, sendo uma turbina.
e.
12, 25 m, sendo uma bomba.
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Questão 5
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Texto da questão
"Da equação de Bernoulli sabe-se que, quando consideramos um fluido ideal, haverá no escoamento perda de carga por consequência do atrito que o fluido exerce nas tubulações, nas entradas e saídas de equipamentos e singularidades."
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre perda de carga, analise as afirmativas a seguir.
 
I. A perda de carga localizada corresponde a uma mudança brusca de escoamento. Por esse motivo, possui magnitude superior a das perdas distribuídas.
II. O comprimento equivalente de uma singularidade é um comprimento fictício de uma tubulação de seção constante e, com o mesmo diâmetro, que produzirá a perda distribuída igual à perda localizada da singularidade.
III. No cálculo das perdas singulares, utiliza-se do fator de atrito, rugosidade ou do número de Reynolds.
IV. A perda de carga singular pode ser determinada por vários métodos, como o método do comprimento equivalente e o método do fator de atrito.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
a.
V, V, F, F.
b.
V, F, V, F.
c.
F, F, V, V.
d.
V, F, F, V.
e.
F, V, F, V.
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Questão 6
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Texto da questão
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, DH, Q (Vel).
a.
F, F, V, V.
b.
F, V, F, V.
c.
V, V, F, F.
d.
V, F, V, F.
e.
V, V, V, F.
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Questão 7
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Texto da questão
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.
F, V, F, V.
b.
V, V, F, F.
c.
F, F, V, V.
d.
V, F, V, V.
e.
V, V, V, F.
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Questão 8
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Texto da questão
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 m2/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.
a.
f = 0,110.
b.
f = 0,010.
c.
f = 0,001.
d.
f = 0,044.
e.
f = 0,023.
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Questão 9
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Texto da questão
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.
a.
16 L/s.
b.
15,1 L/s.
c.
16,3 L/s.
d.
15,9 L/s.
e.
14,8 L/s.
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Questão 10
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Texto da questão
"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:
a.
F, F, V, V.
b.
V, F, V, F.
c.
V, V, F, F.
d.
V, F, F, V.
e.
F, V, V, V.