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Prova Impressa GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:886127) Peso da Avaliação 1,50 Prova 68206066 Qtd. de Questões 10 Acertos/Erros 9/1 Nota 9,00 Vazão é a quantidade volumétrica, em massa ou peso de um fluido, que escoa por determinada secção de um conduto a uma velocidade “x”, podendo esse conduto ser livre ou forçado por uma unidade de tempo. Em um conduto de 50 mm de diâmetro, escoa uma descarga de 4 L/s. Sobre a velocidade média de escoamento, assinale a alternativa CORRETA: A 2,03 m/s. B 1,2 m/s. C 0,76 m/s. D 0,57 m/s. A equação de Bernoulli, em homenagem a Daniel Bernoulli (1700-1782), descreve o comportamento do escoamento de um fluido, mas também pode ser utilizada para determinar a altura de um fluido. Suponhamos que, em um canal de concreto, a profundidade é de 1,40 m, e os fluidos escoam com uma velocidade média de 2,19 m/s, até certo ponto. Em decorrência de uma queda, a velocidade se eleva a 10 m/s, reduzindo-se a uma profundidade de 0,50 m. Desprezando as possíveis perdas por atrito, quanto à diferença de nível entre as duas partes do canal, assinale a alternativa CORRETA: A 3,56 m. B 2,96 m. C 3,96 m. VOLTAR A+ Alterar modo de visualização 1 2 D 6,76 m. Um escoamento viscoso pode ser classificado como laminar ou turbulento. As razões pelas quais o escoamento pode ser laminar ou turbulento têm relação com o que ocorre a uma pequena perturbação do escoamento, uma perturbação dos componentes de velocidade. Sobre os tipos de escoamentos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Em um escoamento turbulento, o fluido escoa sem nenhuma mistura significativa entre partículas vizinhas do fluido. ( ) Se um corante fosse injetado em um escoamento laminar, ele não se misturaria com o fluido vizinho. ( ) Em um escoamento turbulento, os movimentos do fluido não variam, de modo que as quantidades, assim como a velocidade e a pressão, não mostram variação com as coordenadas de tempo e espaço. ( ) Um corante injetado em um escoamento turbulento se misturaria imediatamente pela ação das partículas do fluido, em movimento aleatório. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - F - V - F. B V - V - F - V. C F - V - F - V. D F - V - F - F. Em 1993, Swamee desenvolveu uma fórmula explícita que concorda bem com o ábaco de Moody, válida para escoamentos laminares, turbulento liso, de transição e turbulento rugoso. Considere que um conduto possui um diâmetro de 250 mm, rugosidade relativa (¿/D) equivalente a 0,0015 e número de Reynolds igual a 4598100. 3 4 Com base nos dados, quanto ao valor do fator de atrito utilizando a fórmula de Swamee, assinale a alternativa CORRETA: A 0,0041. B 0,0013. C 0,0036. D 0,0024. Dada a velocidade e vazão de um fluido que escoa por um conduto, é possível calcular o diâmetro da tubulação por onde esse fluido está escoando. Partindo desse princípio, tomemos como exemplo determinada instalação hidráulica possuindo uma tubulação que conduz uma vazão de 250 L/s, com uma velocidade média de escoamento do fluido em seu interior de 1,5 m/s. Quanto ao diâmetro dessa tubulação, considerando os dados mencionados, assinale a alternativa CORRETA: A 0,25 m. B 0,32 m. C 0,46 m. D 0,50 m. Quando se pretende dimensionar uma instalação hidráulica, o projetista necessita conhecer todas as peças especiais envolvidas, além da vazão (Q). O diâmetro (D) será calculado em função dessa vazão, das perdas de carga e do comprimento do conduto (L) pelo qual o fluido vai escoar. Sobre as perdas de carga, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) As perdas de carga ao longo da tubulação serão inversamente proporcionais ao comprimento da tubulação. 5 6 ( ) As perdas de carga variam de acordo com a rugosidade do tubo no regime turbulento. ( ) As perdas de carga serão maiores com o aumento do diâmetro. ( ) As perdas de carga ao longo da tubulação serão diretamente proporcionais ao comprimento da tubulação. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - F - V - F. B F - F - F - V. C V - V - F - F. D F - V - F - V. O pesquisador J. Nikuradse, em 1933, publicou resultados de um estudo experimental que determinava o fato de atrito em condutos circulares. Com esse estudo, pode-se levantar, para os escoamentos turbulentos, as relações entre o fator de atrito, o número de Reynolds e a rugosidade relativa artificial. A respeito disso, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I- A região com 2300 < Re < 4000 é considerada crítica ou de transição. PORQUE II- Na região com 2300 < Re < 4000, de acordo com o ensaio realizado, o valor de f não fica caracterizado. Assinale a alternativa CORRETA: A A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. B A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. 7 C As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira. D As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta da primeira. O escoamento de um fluido, no geral, pode ser classificado como um escoamento viscoso ou não viscoso. Em um escoamento viscoso, os efeitos da viscosidade são importantes e não podem ser ignorados. Já um escoamento não viscoso é um escoamento no qual os efeitos viscosos não interferem significativamente, podendo ser desprezados. Ainda nessa situação, qualquer efeito viscoso que possa existir é confinado a uma camada fina chamada “camada-limite”. Baseando-se no conceito e nas definições de camada-limite, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A velocidade em uma camada-limite é sempre zero em uma parede fixa, como resultado da viscosidade. ( ) Para muitas situações de escoamento, camadas-limite são grossas, mas podem ser desprezadas. ( ) Camada-limite é uma camada fina anexa ao contorno, na qual os efeitos da viscosidade estão concentrados. ( ) A velocidade em uma camada-limite é alta em uma parede fixa, como resultado da viscosidade. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A V - F - F - F. B V - F - V - F. C F - V - V - V. D F - V - F - V. 8 O número de Reynolds (Re) é um número adimensional utilizado em mecânica dos fluidos para a determinação de um regime de escoamento de uma massa fluida por um conduto, podendo o escoamento ser classificado como laminar, turbulento ou de transição, de acordo com o Re. De acordo com a classificação dos regimes de escoamento quanto ao número de Reynolds, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Para Re < 2300. II- Para Re > 4000. III- Para 2300 < Re < 4000. IV- Para Re < 2300. ( ) O escoamento está em regime transicional, ou seja, entre o laminar e o turbulento. ( ) O regime de escoamento é considerado laminar. ( ) O regime de escoamento é considerado turbulento. ( ) O movimentos das partículas do fluido não é aleatório e não é desordenado. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A II - IV - III - I. B IV - I - II - III. C III - IV - II - I. D I - III - IV - II. 9 A equação de Bernoulli, que é obtida a partir da Segunda Lei de Newton, afirma que a soma das energias de escoamento, cinética e potencial de uma partícula de fluido, ao longo de uma linha de corrente, é constante, sendo a mais utilizada na aplicação de escoamentos de fluidos. Sobre a equação de Bernoulli, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A pressão estática na equação de Bernoulli representa os efeitos na altura, ou seja, o peso do fluido na pressão. ( ) A equação de Bernoulli relaciona pressão, velocidade e elevação. ( ) Não é possível aplicar a equação de Bernoulli em qualquer lugar de um escoamento, mesmo que a viscosidade do fluido em questão seja pequena. ( ) A equação de Bernoulli só é aplicável fora das camadas-limite.Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: A F - V - F - V. B F - V - V - V. C V - F - V - F. D V - F - F - F. 10 Imprimir
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