N2

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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Escoamentos normalmente são fenômenos tridimensionais, transitórios e complexos. Entretanto, em muitos casos, é normal utilizarmos hipóteses simplificadoras para que seja possível analisar o problema sem sacrificar muito a precisão dos resultados da análise. Uma destas hipóteses é a de considerar o escoamento real como unidimensional ou bidimensional”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . Tradução da quarta edição americana de: Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 148.
 
A respeito dos escoamentos uni, bi e tridimensionais, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) O escoamento de ar em torno de uma asa de avião é um exemplo de escoamento tridimensional.
II. (  ) Um campo de escoamento uniforme é um escoamento unidirecional.
III. (  ) Um escoamento que pode ser representado por linhas de corrente é bidirecional.
IV. (  ) Um escoamento é unidimensional em uma tubulação com diâmetro variável.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta.  A sequência está correta. O escoamento de ar em torno das asas de um avião não pode ser simplificado, ou seja, seu cálculo é tridimensional. Campos de escoamento uniforme são representados unidirecionalmente. As linhas de corrente variam na direção x e y, fazendo com que o escoamento seja bidirecional. A equação da continuidade garante que o escoamento possa ser considerado unidirecional dentro de uma tubulação com diâmetro variável.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	A pressão atmosférica em qualquer localidade é simplesmente o peso do ar acima daquela localidade por unidade de área de superfície. Assim, ela não apenas muda com a altitude, como também com as condições meteorológicas.
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : fundamentos e aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2011. p. 65.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. A pressão atmosférica decresce com a altitude, e esse fato causa alguns transtornos na vida das pessoas que vivem em altas atitudes. Um desses incômodos se deve ao fato de que os alimentos demoram mais tempo para cozinhar.
Porque:
II. O tempo de cozimento dos alimentos aumenta com a altitude; a temperatura de ebulição da água diminui, o que faz com que os alimentos precisem de mais tempo para serem cozidos.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao fato de a altitude fazer com que o tempo de cozimento dos alimentos aumente. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, porque a temperatura de ebulição diminui com o aumento da altitude: por exemplo, a temperatura de ebulição da água a 2 mil metros de altitude diminui de 100 ºC (ao nível do mar) para 93,2 ºC.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o trecho a seguir.
 
“Quando duas camadas fluidas movem-se uma em relação à outra, desenvolve-se uma força de atrito entre elas e a camada mais lenta tenta reduzir a velocidade da camada mais rápida. Tal resistência interna ao escoamento é quantificada pela propriedade do fluido de viscosidade, que é uma medida de aderência interna do fluido”.
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : fundamentos e aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2011. p. 9.
 
A respeito da viscosidade, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. ( ) A viscosidade é causada por forças coesivas entre as moléculas num líquido e por colisões moleculares em um gás.
II. ( ) A viscosidade de um líquido é maior que a viscosidade de um gás.
III. ( ) A viscosidade nos líquidos aumenta com o aumento da temperatura; nos gases, a viscosidade diminui com o aumento da temperatura.
IV. ( ) A viscosidade de um metal líquido é menor do que a viscosidade da água.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A sequência está correta. As duas primeiras sentenças são verdadeiras. Como as moléculas dos gases são muito pequenas e o espaço interno entre elas é muito grande, elas colidem umas com as outras. Nos líquidos, as moléculas permanecem juntas devido às forças intermoleculares, ou seja, a distância entre as moléculas é menor do que nos gases. A viscosidade de um líquido diminui com o aumento da temperatura; nos gases, a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura, fazendo com que a sentença seja falsa. A viscosidade da água é muito menor do que a viscosidade de um metal líquido.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	Em uma teoria, compreende-se a radiação como a propagação de ondas eletromagnéticas com as propriedades de uma onda, por exemplo, frequência e comprimento. Os raios gama, os raios X e a radiação ultravioleta (UV) que possuem pequeno comprimento de onda são de interesse dos físicos de alta energia e dos engenheiros nucleares, enquanto as micro-ondas e as ondas de rádio que possuem grandes comprimentos de onda são de interesse dos engenheiros da área elétrica.
 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica dos fluidos e Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. 
 
A respeito do exposto, especificamente sobre o espectro eletromagnético das ondas, verifica-se que ele está delineado na seguinte figura:
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 514).
Quanto ao espectro de radiação, analise as afirmativas a seguir e assinale V
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. (   ) Os raios gama possuem o menor espectro de radiação.
II. (  ) A radiação infravermelha possui um espectro de radiação maior do que a radiação ultravioleta. 
III. (   ) O raio-X possui o maior espectro de radiação.
IV. (  ) A ordem da luz visível do maior espectro para o menor é: violeta, azul, verde, amarelo e vermelho.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta.  A alternativa está correta, pois o índice de radiação dos raios gama varia entre 10 -5
e 10 -4 m, ou seja, é o menor espectro de radiação. O índice de radiação infravermelha é da ordem de 1 a 10 2
m, enquanto o da radiação ultravioleta é de 10 -2 a 10 -1
m, ou seja, o espectro de radiação infravermelha é maior do que o da radiação ultravioleta. Quem possui o maior espectro de radiação é o micro-ondas. A ordem da luz visível do maior espectro para o menor é: vermelho, amarelo, verde, azul e violeta.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Depois do comprimento de entrada, ou seja, no escoamento estabelecido, o perfil de velocidade fica invariante ao longo de um duto de seção constante, e a forma da distribuição real de velocidade depende de o regime ser laminar ou turbulento. Para um escoamento laminar num duto de seção transversal circular, a distribuição (perfil) de velocidade numa seção é parabólica”.
 
LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte : um texto para cursos básicos. 2. ed. [S.l.]: LTC, 2017. p. 71-72.
 
Assuma-se o diagrama de velocidades indicado na figura a seguir, em que a parábola tem seu vértice a 20 cm do fundo.
Fonte: Adaptada de Brunetti (2008, p. 15).
 
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos . 2. ed. revisada. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
 
A respeito do perfil de velocidadeabordado na figura apresentada, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. (  ) O escoamento é turbulento.
II. (  ) Na superfície a velocidade é máxima e vale 2,5 m/s.
III. (  ) A uma profundidade de 20 cm a velocidade é igual a zero.
IV. (  ) O perfil de velocidade parabólico é dado por uma equação onde v = a.y 2 + b.y + c. Sendo que c = 0.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
F, V, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A sequência está correta. O perfil parabólico é válido para escoamentos laminares e não turbulentos. Na superfície o fluido apresenta velocidade máxima igual a 2,5 m/s e no fundo, a 20 cm de profundidade, sua velocidade é igual a zero. Nesta altura y = 0, como v = a.y 2 + b.y + c, para y = 0 temos v = 0 = c, o que resulta em c = 0 m/s.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de Euler (que admite o deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-Stokes (que mantém a condição de não escorregamento). Na parte “(a)” da figura, mostra-se essa distância e, na parte “(b)”, a camada limite é mostrada como a ponte que veio preencher a referida distância.
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445).
 
A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler e a equação de Navier-Stokes.
II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem número de Reynolds muito alto.
III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-Stokes a duas montanhas.
IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o espaço entre as duas equações citadas.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta. A figura faz uma analogia entre a distância existente entre as equações de Euler e de Navier-Stokes, que foram encurtadas, como se fosse construída uma ponte entre essas montanhas. Um alto número de Reynolds mostra que um escoamento é turbulento, ou seja, as forças viscosas resultantes podem ser desprezadas quando comparadas com as forças de inércia e de pressão. Nesse sentido, enfatiza-se que a ilustração evidencia as equações de Euler e de Navier-Stokes representadas por duas montanhas e a teoria da camada limite como uma ponte encurtando a distância entre essas montanhas ou, até mesmo, como sendo um caminho de aproximação entre elas.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06 m 3 /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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Entre 31 e 40 m/s.
	Resposta Correta:
	 
Entre 31 e 40 m/s.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a velocidade máxima no tubo acontecerá no ponto onde o diâmetro é menor, ou no estrangulamento. Como o perfil de velocidade é uniforme, podemos considerar que as vazões nas seções com e sem estrangulamento serão iguais a 0,06 m 3/s. Na seção de 4,8 cm de diâmetro, temos: Q = v 1 x A 1. Como temos a vazão e a área podemos calcular a velocidade. Logo 0,06 =  x v 1
e  v 1 = 33,16 m/s.
	
	
	
· Pergunta 8
0 em 1 pontos
	
	
	
	Uma turbina extrai energia de uma fonte de água escoando por meio de um tubo de 20 cm de diâmetro a uma pressão de 1.600 kPa. Considerando que a velocidade média seja igual a 10 m/s e que, depois de passar pela turbina, a água é escoada para a atmosfera a partir de um tubo de 40 cm de diâmetro, a energia que pode ser produzida por essa turbina é um número:
 
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
entre 101 e 200 kW.
	Resposta Correta:
	 
acima de 401 kW.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a vazão na saída da turbina é dada por Q = A 1 V 1, logo Q =   x 10 = 0,3141 m 3/s. A velocidade V 2 pode ser obtida por V 2 = V 1 = 10 = 2,5 m/s. Como a turbina escoe a água para a atmosfera, temos: p 2 = 0. A equação de energia entre a entrada e a saída da turbina pode ser escrita como - =  - + . Dessa forma, temos: - = - = - 46,875 - 1.600 = - 1.646,875. Logo, - W s = - 1.646,875 x 1000 x 0,3141 = 517.283,4375 W = 517 kW.
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir.
 
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala de comprimento não for pequena, ou seja, se o modelo for relativamente grande. A seção de teste para grandes modelos também é grande e isso provoca o aumento dos custos do túnel de vento”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 377.
 
 
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para estudos de escoamentos, analise as afirmativas a seguir.
 
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de escoamentos de corpos totalmente imersos em fluidos.
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhança geométrica entre o protótipo e o modelo.
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual no modelo e no protótipo.
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos imersos.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, II e III, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois o estudo adimensional e a teoria da semelhança podem fornecer dados para estudarmos as características de escoamentos em torno de corpos totalmente imersos em um fluido. Nesse tipo de estudo, é necessário mantermos a semelhança geométrica e a do número de Reynolds. O número de Weber pode ser desprezado, porque, nesse tipo de escoamento, os efeitos da tensão superficial, os quais fazem parte do cálculo do número de Weber, não são importantes.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir.
 
“A transferência de calor por convecção pode ser classificada de acordo com a natureza do escoamento do fluido em convecção forçada: quando o escoamento é causado por meios externos e convecção natural e quando o escoamento é originado a partir de diferenças de massas específicas causadas por variações de temperatura no fluido”.
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 5.
 
Considerando o exposto, sobre transferência de calor por convecção, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O escoamento de ar feito por um ventilador é um exemplo de convecção forçada.
II. A água aquecendo no fogo é um exemplo de convecção natural.
III. Os ventos que fazem um gerador eólico produzir energia são exemplos de convecção natural.
IV. A neve caindo em um dia de muito frio é um exemplo de convecção natural.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, III e IV, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, III e IV, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois processos envolvendo convecção forçada têm equipamentos envolvidos, como ventiladores e bombas. O fogo faz com que a convecção seja forçada. Assim, se a água se aquecesse, devido a uma temperatura ambiente, o processo seria natural. Os ventos são exemplos de convecção natural, assim como a formação da neve em função de baixas temperaturas.
	
	
	
Segunda-feira, 13 de Dezembro de 2021 06h22min18s BRT