N1-Atividade-unidade-2-textos

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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um manômetro conecta uma tubulação de óleo a uma tubulação de água conforme é mostrado na figura a seguir:
  
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Sendo S óleo
= 0,86 e S Hg = 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/m 3 .
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresente a diferença de pressão dos valores entre as tubulações de água e óleo:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Entre 0 e 20 kPa.
	Resposta Correta:
	 
Entre 0 e 20 kPa.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a pressão no ponto 3 é igual à pressão no ponto 2, ou seja, p 2 = p 3. A pressão p 2 é dada por p água + γ água x 0,04. A pressão em p 3 é dada por p 3 = p 4
+ γ Hg x 0,08, sendo que todas as alturas foram passadas de cm para m. A pressão no ponto 4 é igual àquela aplicada no ponto 5, pois o peso específico do ar pode ser ignorado em comparação com o do óleo. Logo: p 4 = p 5
= p óleo - γ óleo x 0,06. Igualando estes valores temos que p água – p óleo
= - γ água x 0,04 +  γ Hg x 0,08 - γ óleo x 0,06 = - 9.800 x 0,04 + (13,6 x 9.800) x 0,08 – (0,86 x 9.800) x 0,06 = - 392 + 10.662,4 - 505,68 = 9.764,72 Pa = 9,7 kPa.
	
	
	
· Pergunta 2
0 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta porque escoamentos com números de Reynolds baixos, menores do que 2.000 são definidos como laminares. Já escoamentos com altos números de Reynolds, maiores do que 2.400 são escoamentos turbulentos. Entretanto, escoamentos com números de Reynolds que variam entre 2.000 < Re < 2.400 são definidos como escoamentos de transição. Quem define se um escoamento é laminar ou turbulento é o número de Reynolds calculado para esse escoamento.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, III e IV, apenas.
 
	Resposta Correta:
	 
I, III e IV, apenas.
 
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, o tubo de Pitot com imperfeições produz uma leitura falsa, diferente da verdadeira. O tubo deve estar alinhado para obtermos uma medida precisa, ângulos maiores que 20º provocam erros consideráveis na leitura. O dispositivo de três furos é um dos mais utilizados pela facilidade de se alinhar o furo horizontalmente. O conhecimento da pressão, da energia de potencial e cinética nos permite calcular a velocidade.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	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/m 3 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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
2.001 e 3.000 N.
	Resposta Correta:
	 
2.001 e 3.000 N.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiramente adequamos as unidades, visto que a velocidade foi dada em km/h e a massa específica em kg/m 3. Então, vamos passar a velocidade para m/s. Logo,  = 50 m/s. A janela recebe uma força equivalente a energia cinética, ou seja: E c = m x = 1,2  x  = 1,2  x  = 1500 . Como kg = . Teremos 1500 = 1500 N/m 2
= 1.500 Pa. Agora temos que calcular a força. A pressão  é definida como a força dividida pela área, então F = P x A, ou p = F / A = x 2 m 2
= 3.000 N.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	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. Uma turbina hidráulica transforma energia mecânica em energia elétrica, através da energia potencial de uma queda d’água.
II. Uma bomba transfere a energia mecânica para um fluido elevando sua pressão.
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:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, II e III, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois uma usina hidrelétrica gera energia através da transformação da energia potencial da queda d’água em energia elétrica. Uma bomba transfere energia para o fluido aumentando sua velocidade, ou vazão, através da injeção de pressão na tubulação. O ventilador aumenta a velocidade do vento, ou sua energia cinética, produzindo uma sensação de frescor. Entretanto a energia mecânica de um fluido permanece constante se sua pressão, velocidade e elevação permanecerem constantes.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Uma mangueira é utilizada para molhar um jardim. Ela tem 20 cm de diâmetro e fornece água a uma vazão de 5 m 3 /s a partir de um tanque utilizado para armazenar água. Um bocal é inserido na ponta da mangueira para reduzir o diâmetro para 5 cm, assim pela equação da continuidade temos que a velocidade de saída V 2
será maior do que a velocidade de entrada V 1 .
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejamnulas e   = 1.000 kg/m 3 , a vazão de água no bocal é um número entre:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
5 e 6 m 3/s.
	Resposta Correta:
	 
5 e 6 m3/s.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, porque não importa a redução de área, a vazão sempre será a mesma. O que se altera é a velocidade de saída que aumenta conforme reduzimos a área para manter a vazão constante. Ao longo de uma tubulação a vazão é mantida, o que muda são as velocidades quando nos deparamos com reduções ou alargamentos de tubulação.
	
	
	
· Pergunta 7
0 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“A pressão é definida como uma força normal exercida por um fluido por unidade de área. Só falamos de pressão quando lidamos com um gás ou um líquido. Os dispositivos que medem a pressão absoluta são chamados de barômetros e os manômetros são os dispositivos que usamos para medir as pressões relativas”.
 
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. 57.
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os instrumentos de medição de pressão, analise as afirmativas a seguir:
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu de automóvel lê a pressão manométrica.
II. Um medidor a vácuo lê a pressão absoluta.
III. Uma pressão negativa é também referida como pressão relativa.
IV. A medição da pressão atmosférica é feita com o barômetro de níquel.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I e II, apenas.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o medidor do posto de combustível ou do borracheiro aponta a pressão manométrica. O medidor a vácuo nos informa a pressão absoluta. Entretanto, quando uma medida de pressão é negativa ela é chamada pressão a vácuo e não relativa assim como medição da pressão atmosférica é feita com o barômetro de mercúrio.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	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:
	
	
	
	
		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 princípio da conservação de massa pelo qual, se entrar 1 kg de ar no compressor de um lado, deverá sair 1 kg de ar do outro. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, pois se a velocidade de entrada for maior que a de saída, essa variação será compensada pela vazão que será menor na entrada que na saída.
	
	
	
· Pergunta 9
0 em 1 pontos
	
	
	
	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 V 2 é maior do que V 1
  
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Neste sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e   = 1.000 kg/m 3 , a velocidade que a água é expelida pelo bocal é um número entre:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
80 e 100 m/s.
 
 
	Resposta Correta:
	 
41 e 60 m/s.
	Comentário da resposta:
	Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois pela equação da continuidade temos que: A 2 V 2 = A 1 V 1. A área da mangueira é dada por   . Logo,   V 2
=    V 1. Logo, V 2 = 16 V 1. A equação de energia exige que  + + g z 2
=  + + g z 1. Pela figura do bocal podemos constatar que p 2 = 0 e z 1 e z 2 também são iguais a 0, a equação fica  =  +  . Agora, vamos substituir V 2 = 16 V 1, e teremos a seguinte equação 162 = + . O que resulta em V 1 = 3,54 m/s e V 2 = 56,68 m/s.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	A pressão real em determinada posição é chamada de pressão absoluta, e é medida com relação ao vácuo absoluto (ou seja, a pressão absoluta zero). A maioria dos dispositivos de pressão, porém, é calibrada para ler o zero na atmosfera, e assim, o dispositivo indica a diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica local, que é chamada de pressão manométrica.
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de Roque, K. A e Fecchio, M. M [1]  . São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 57.
A partir do apresentado sobre pressão e medidores de pressão, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu assim como outros medidores indica a pressão manométrica.
Porque
II. O medidor está medindo a pressão do pneu em relação à pressão atmosférica e não em relação ao vácuo absoluto.
	
	
	
	
		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, pois o medidor de pressão que utilizamos para medir a pressão de um pneu de um carro indica a pressão manométrica. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, pois a pressão do pneu é medida em relação à pressão atmosférica e não em relação ao vácuo absoluto. Para medirmos uma pressão em relação ao vácuo absoluto precisamos ter um máquina de sucção do ar para nos fornecer o vácuo absoluto.
	
	
	
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