Difusão de Massa e Perda de Carga Distribuída

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Nota9,50
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[Laboratório Virtual - Perda de Carga Distribuída] No experimento Perda de Carga Distribuída, é possível analisar e verificar na prática o fenômeno de perda de carga distribuída em tubulações de diferentes diâmetros, materiais e em diferentes vazões. 
Considerando a configuração da bancada hidráulica do experimento no laboratório virtual, ilustrada na imagem a seguir, por que para uma mesma vazão volumétrica a perda de carga distribuída (ou queda de pressão) será maior no tubo de PVC com diâmetro interno de 25 mm e menor no tubo de PVC com diâmetro interno de 32 mm?
Resposta esperada
Para uma mesma vazão volumétrica em tubos de mesmo material, a perda de carga distribuída sempre será maior no tubo de menor diâmetro, pois em regime permanente de escoamento, se a área de seção transversal (diâmetro) do tubo reduz, a velocidade do escoamento aumenta. Como a equação de cálculo da perda de carga distribuída (equação de Darcy-Weisbach) no escoamento é proporcional ao quadrado da velocidade do fluido, isso ocasiona um aumento na perda de carga distribuída por atrito na tubulação e, consequentemente, maior queda de pressão no escoamento.
Minha resposta
Tendo em vista a relação entre ambos os tubos, o de 32mm que é 7mm maior que o de 25mm ou seja: O tubo de 32mm possui 22% a mais de vazão que o tubo de 25mm, logo o tubo de 25mm possui menos carga que o de 32mm, por isso, a queda de pressão será maior no tubo de PVC com diâmetro interno de 25mm e menor no tubo de PVC com diâmetro interno de 32mm. Considerando que o maior tubo tem um maior acumulo de carga do que o menor tubo.
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Parabéns, acadêmico(a)! Sua resposta atingiu os objetivos da questão e você atingiu o esperado, demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Confira no quadro "Resposta esperada" a sugestão de resposta para esta questão.
2A difusão é um fenômeno de transferência de massa que ocorre em um sistema quando nele existir um gradiente de concentração química. Podemos fazer uma analogia com a forma que a corrente elétrica está associada ao transporte de cargas elétricas através de um fio condutor quando este está sujeito a uma diferença de potencial elétrico. Com base neste conceito, responda: a) Explique em que meios pode ocorrer a difusão de massa e dê exemplos práticos. b) Analise as figuras (1) e (2) e verifique se o fenômeno de transferência de massa representado é possível. Justifique a sua resposta e classifique o tipo de difusão.
Resposta esperada
a) A difusão ocorre no interior de sólidos, líquidos e gases. Uma gota de tinta que se dilui na água é um exemplo de difusão no interior de um líquido. O odor de um perfume que se espalha por uma sala é um exemplo de difusão no interior de um gás. O processo de nitretação, é um exemplo de difusão no interior de um sólido (Nitrogênio difunde na camada de aço).
b) Os fenômenos indicados nas figuras (1) e (2) representam difusão de massa. Na figura (1), temos a difusão do tipo sólido-para-líquido, pois o açúcar se difundirá no café com leite. Na figura (2), temos a difusão tipo sólido-para-sólido, pois o carbono se difundirá na camada de aço.
Minha resposta
a) A difusão acontece no interior de sólidos, líquidos e gases. Podemos exemplificar da seguinte maneira: Uma gota de corante alimentar se difunde pela água em um copo, para que todo o copo fique colorido, esse é um exemplo de difusão liquida. Já o odor de um perfume que se espalha por uma sala é um exemplo de difusão no interior de um gás. E o processo de carbonitretação, é um exemplo de difusão de um sólido onde o carbono e o nitrogênio se difundem na camada de aço. b) Os fenômenos propostos nas figuras (1) e (2) demonstram difusão de massa. Como podemos observar na figura (1), temos a difusão do tipo sólido-para-líquido, visto que o açúcar se difundirá no café com leite. Já na figura (2), temos a difusão tipo sólido-para-sólido, pois, o carbono se difundirá na camada de aço.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico(a)! Sua resposta se aproximou dos objetivos da questão, mas poderia apenas ter apresentado mais argumentos acerca dos conteúdos disponibilizados nos materiais didáticos e estudos. Confira no quadro "Resposta esperada" a sugestão de resposta para esta questão.