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ATIVIDADE 2 -FENÔMENOS DE TRANSPORTE 1 - Leia o excerto a seguir: “[...] uma variação de elevação z (coordenada cartesiana, em m) em um fluido em repouso corresponde a P/g (sendo que é a densidade, em kg/m3) , o que sugere que uma coluna de fluido pode ser usada para medir diferenças de pressão [...] um dispositivo que se baseia neste princípio é chamado de manômetro, normalmente usado para medir diferenças de pressão pequenas e moderadas” (ÇENGEL; CIMBALA, 2011, ). ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. Tradução de: ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 65. Considerando o excerto apresentado, sobre os manômetros, analise as afirmativas a seguir: I. Os transdutores de pressão chamados de strain-gages funcionam através de um diafragma que se curva entre duas câmaras abertas para as entradas de pressão. II. Os transdutores piezelétricos funcionam de acordo com o princípio de que um potencial elétrico pode ser gerado toda vez que uma substância cristalina sofrer uma pressão mecânica. É gerado em uma substância cristalina quando ela é submetida à pressão mecânica. III. O manômetro de Bourdon consiste em um tubo de metal oco, geralmente em formato de gancho; dobrado como um gancho. Ao ligarmos o manômetro, o tubo elástico é submetido à pressão que queremos medir, deformando assim o tubo elástico e através de um sistema de engrenagens aciona o ponteiro, indicando a pressão da tubulação onde o equipamento foi instalado. IV. O manômetro é usado para medir a pressão atmosférica. Está correto o que se afirma em: 2- Leia o excerto a seguir: “Se abrirmos uma torneira (que não tenha dispositivo de aeração ou outra derivação) com uma vazão muito pequena, a água escoa suavemente - quase “vitrificada”. Se aumentarmos a vazão, a água sai de forma agitada, caótica. Esses são exemplos de como um escoamento viscoso pode ser laminar ou turbulento, respectivamente”. FOX, R. W. et al. Introdução à mecânica dos fluidos. Tradução e Revisão Técnica de: Koury R. N[2] . 8. ed. [S.l.]: LTC, 2010. p. 66. A respeito do escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) O escoamento com baixo número de Reynolds será laminar. II. ( ) Um escoamento com alto número de Reynolds será turbulento III. ( ) Escoamentos com número de Reynolds entre 2.000 < Re < 2.400 não podem ter suas características de escoamento definidas. IV. ( ) A característica se um escoamento é laminar ou turbulento é definida pelo número de Reynolds. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 3- Leia o excerto a seguir: “O tubo de Pitot, mostrado na figura abaixo, é um instrumento simples utilizado para medir a velocidade de escoamentos. Mas para que a medição seja precisa é necessário que se tomem alguns cuidados, um deles deve ser que o tubo deve ter um furo bem usinado e sem presença de imperfeições”. MUNSON, B. Fundamentos de mecânica dos fluidos: volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 105. Considerando o excerto apresentado, sobre o tubo de Pitot, analise as afirmativas a seguir: I. Se o tubo tiver imperfeições o valor medido pode ser maior ou menor que a velocidade real. II. Para medições de velocidade o tubo pode estar desalinhado horizontalmente. III. Um tubo de Pitot com três furos conectado a transdutores de pressão é uma das melhores maneira de se reduzir os erros de medição. IV. O conhecimento dos valores da energia cinética e de potencial nos permite calcular a velocidade. Fonte: Munson (2004, p. 105). MUNSON, B. Fundamentos de Mecânica dos Fluidos: volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. Está correto o que se afirma em: 4 - Leia o excerto a seguir: “O princípio da conservação de massa para um volume de controle pode ser expresso como: a transferência total de massa para dentro ou para fora de um volume de controle durante um intervalo de tempo t que é igual à variação total (aumento ou diminuição) da massa total dentro do volume de controle durante t”. ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 151. A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Esse princípio pode ser usado para explicar o funcionamento de um compressor de ar, devido ao fato de que a quantidade de massa que entra no compressor é a mesma quantidade de ar que sai do equipamento. Pois: II. As velocidades de entrada e saída de ar diferentes são compensadas pela área de entrada e saída de ar. A seguir, assinale a alternativa correta: 5- Uma mangueira utilizada em um jardim tem 10 cm de diâmetro, e é mantida a uma pressão de 1600 kPa, para fornecer água a partir de um tanque com a finalidade de apagar um incêndio. Um bocal na ponta da mangueira reduz o diâmetro para 2,5 cm para aumentar a velocidade de saída do jato, assim temos que V2 é maior do que V1 Fonte: Elaborada pela autora. Neste sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e = 1.000 kg/m3, a velocidade que a água é expelida pelo bocal é um número entre: 6- Leia o excerto a seguir: “Muitos sistemas fluidos foram projetados para transportar um fluido de um local para outro a uma vazão, velocidade e diferença de elevação especificadas, e o sistema pode gerar trabalho mecânico em uma turbina, ou pode consumir trabalho mecânico em uma bomba durante esse processo”. ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos: fundamentos e aplicações. Tradução de Roque, K. A e Fecchio, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 156. Considerando o excerto apresentado, sobre a energia mecânica, analise as afirmativas a seguir: I. O dínamo de uma turbina hidráulica se utiliza da energia cinética do fluido para converter essa energia primária em elétrica, através de indução eletromagnética. II. Uma bomba transfere a energia mecânica para um fluido elevando sua pressão devido à energia cinética. III. Um ventilador produz uma sensação agradável utilizando a energia cinética do ar. IV. A energia mecânica de um fluido varia durante um escoamento mesmo se sua pressão, velocidade e elevação permanecerem constantes. Está correto o que se afirma em: 7 - Um furacão é uma tempestade tropical que se forma acima do oceano pelas baixas pressões atmosféricas. A velocidade média dos ventos em um furacão foi medida como sendo de 180 km/h. Considere-se que a massa específica do ar é de 1,2 kg/m3 e que um arranha-céu tem 120 janelas medindo 1 m x 2 m cada. Nesse sentido, calcule a força do vento sobre cada janela, que será um número entre: 8 - Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06 m3/s. O diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é reduzido para um novo valor igual a 4,8 cm. Gostaríamos de estudar a velocidade de escoamento ao longo dessa tubulação. Considerando um perfil de velocidade uniforme, a velocidade máxima da água que atravessa este tubo é um número entre: 9 - Um manômetro conecta uma tubulação de óleo a uma tubulação de água conforme é mostrado na figura a seguir: Fonte: Elaborada pela autora. Sendo Sóleo = 0,86 e SHg = 13,6 (S é a gravidade específica dada pela relação entre a massa específica de uma substância e a massa específica da água, por isso é adimensional) e água = 9.800 N/m3. Nesse sentido, assinale a alternativa que apresente a diferença de pressão dos valores entre as tubulações de água e óleo: 10 - Um medidor de vácuo conectado a uma câmara exibe a leitura de 11,6 psi no seu mostrador em um local onde a pressão atmosférica foi medida com um manômetro e a leitura informada foi igual a 29 psi. Com esses dados é possível obtermos a pressão absoluta nessa câmara. Nesse sentido, assinale a alternativa que indique a pressão absoluta na câmara:
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