FENOMENOS DE TRANSPORTE_PROVA-N2

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FENOMENO DE TRANSPORTE 
 
PROVA N2 
 
1. Leia o excerto a seguir. 
 
“Em face da revolução da tecnologia da informação nas últimas décadas, um forte aumento da 
produtividade industrial trouxe uma melhoria na qualidade de vida ao redor do mundo. Muitas descobertas 
importantes na tecnologia da informação vêm sendo viabilizadas por avanços na engenharia térmica que 
garantiam o controle preciso de temperatura em sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala, em 
circuitos integrados, até grandes centrais de dados repletas de equipamentos que dissipam calor”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. 8. ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2019. p. 24. 
 
Considerando o exposto, sobre energia térmica, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, mesmo dissipando mais 
energia térmica. 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um microchip por causa da capacidade 
térmica de dissipação de calor. 
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas para garantir uma boa 
dissipação térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua queima quando em funcionamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
• I, II e IV, apenas 
• I, III e IV, apenas. 
• II e III, apenas. 
• I, II e III, apenas. 
• I e II, apenas. 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois avanços na engenharia térmica 
permitiram melhorias em circuitos impressos, ou seja, eles são mais potentes, mesmo dissipando 
mais energia térmica. Ainda não atingimos o máximo da capacidade de processamento de um 
microchip. Isso sempre é possível se aumentar a capacidade de processamento. Assim, essa 
barreira ainda está longe de ser alcançada. Grandes computadores precisam de salas refrigeradas 
para garantir uma dissipação térmica eficiente. Se um equipamento não dissipar sua energia 
térmica de uma maneira eficiente, a sua temperatura interna irá aumentar e esse fato pode provocar 
a queima do equipamento. 
 
2. Leia o trecho a seguir. 
 
O Teorema de Stevin nos diz que “a diferença de pressão entre dois pontos em repouso é igual ao produto 
do peso específico do fluido pela diferença de cotas de dois pontos”. Esse teorema explica o porquê de 
não sentirmos a pressão ao nível do mar e sentirmos muita pressão quando mergulharmos em grandes 
profundidades, com o auxílio de equipamentos. 
 
BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 19. 
 
A respeito do Teorema de Stevin, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e 
F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) No Teorema de Stevin, é importante a distância entre os pontos. 
II. ( ) A pressão horizontal não é a mesma para os gases. 
III. ( ) Não importa o formato do recipiente que contém os fluidos. 
IV. ( ) Nos gases, como o peso específico é pequeno, se a diferença de cota entre os dois pontos não for 
muito grande, pode-se desprezar a diferença de pressão entre estes pontos. 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
• V, V, F, F. 
• F, F, V, V. 
• V, V, V, F. 
• F, F, F, F. 
• V, V, V, V. 
 
Resposta correta. A sequência está correta. No Teorema de Stevin, a distância entre os pontos 
não é importante, assim como o formato do recipiente que contém os fluidos. A pressão 
horizontal sempre será a mesma e para os gases; se a distância entre as cotas for pequena, 
pode-se desprezar a diferença de pressão entre eles. 
 
3. Leia o excerto a seguir. 
 
“Sempre é possível fornecer uma interpretação física dos grupos adimensionais. Essas interpretações 
podem ser úteis na análise dos escoamentos. Por exemplo, o número de Froude é um indicativo da 
relação entre a força devido à aceleração de uma partícula fluida e a força devido à gravidade (peso)”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. São Paulo: 
Edgard Blucher, 2004. p. 359. 
 
Considerando o exposto, sobre grandezas adimensionais, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. O número de Froude é usado em escoamentos com superfície livre. 
II. O número de Euler é usado em problemas relacionados com diferenças de pressão. 
III. O número de Mach é usado em problemas em que a compressibilidade do fluido é importante. 
IV. O número de Reynolds determina a velocidade de um escoamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
• I, III e IV, apenas. 
• II e III, apenas. 
• II, III e IV, apenas. 
• I e II, apenas. 
• I, II e III, apenas. 
 
4. 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: 
 
• V, V, F, V. 
• F, V, V, V. 
• V, V, V, V. 
• V, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
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. 
 
5. Existe um crustáceo aquático com massa específica igual a 1.263 kg/m3 
e com comprimento, aproximadamente, a 1 mm. Ele se move lentamente em água doce. Seu movimento 
foi estudado em glicerina. A velocidade medida do seu nado foi de 30 cm/s. A viscosidade da glicerina é de 
1,5 kg/ms. Com esses dados, é possível efetuar o cálculo do número de Reynolds, que será um número: 
• entre 0,31 e 0,4. 
• entre 0,21 e 0,3. 
• acima de 0,5. 
• entre 0,41 e 0,5. 
• entre 0,1 e 0,2. 
 
Sua resposta está correta. A alternativa está correta, pois o número de Reynolds é dado pela fórmula 
Re = . Precisamos, primeiramente, adequar todas as unidades. O comprimento do crustáceo está em 
mm e deve ser transformado para m, ou seja, L = 1 mm = 0,001 m. A velocidade está em cm/s e deve 
ser passada para m/s, ou seja, v = 20 cm/s = 0,2 m/s. Agora, utilizaremos a fórmula para calcular o 
número de Re = = = 0,2526. Esse número é de um escoamento laminar, ou seja, o crustáceo se move 
lentamente 
 
6. Leia o excerto a seguir: 
“A vazão através de um tubo pode ser determinada restringindo o escoamento neste tubo e medindo-se a 
diminuição na pressão devido ao aumento da velocidade no local da constrição. Esse é o princípio 
empregado para a medição da vazão em um tubo de Venturi, um dos dispositivos mais usados para a 
medição de vazão, e mostrado na figura abaixo”. 
 
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. 318-319. 
 
Figura - Tubo de Venturi Fonte: letindor / 123RF. 
 
 
A respeito do tubo de Venturi, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para 
a(s) Falsa(s). 
 
 
 
I. ( ) A parte ondeo tubo de Venturi se estreita é chamado de garganta do tubo. 
I. ( ) A velocidade aumenta porque há uma diminuição do diâmetro do tubo. 
III. ( ) O tubo de Venturi não é muito utilizado na agricultura para irrigar plantações. 
IV. ( ) O tubo de Venturi é utilizado no estudo da aerodinâmica de aviões. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
• V, V, F, F. 
• F, V, F, V. 
• F, V, V, V. 
• V, V, F, V. 
• V, V, V, V. 
 
Resposta correta. A sequência está correta. A parte estreita de um tubo de Venturi é chamada 
realmente de garganta do tubo e nessa área a velocidade aumenta devido a uma diminuição no 
diâmetro do tubo. Ao contrário do mencionado, uma das áreas onde o tubo de Venturi é largamente 
utilizado é na agricultura. Ele também é utilizado no estudo da aerodinâmica de aviões. 
 
7. A pressão arterial média de um adulto de referência, medida à altura do coração, é de 100 mmHg 
(média da máxima = 120 mmHg e mínima = 80 mmHg). A cabeça de um homem mediano fica a 
aproximadamente 50 cm acima do coração. A pressão arterial na cabeça desse homem estará situada no 
intervalo entre: 
 
Dado: = densidade do sangue é igual a 1.050 kg/m3. 
• Acima de 81 mmHg. 
• Entre 21 e 40 mmHg. 
• Entre 0 e 20 mmHg. 
• Entre 41 e 60 mmHg. 
• Entre 61 e 80 mmHg. 
 
Resposta correta. Primeiro, o cálculo da pressão na cabeça de um homem mediano deve ser 
inferior ao do coração. Pelos dados do exercício, calculamos a pressão na cabeça do indivíduo 
em kg/m³. Passamos Essa pressão para mmHg. Agora, a diferença entre a pressão média e a 
pressão na cabeça do homem mediano: a pressão é calculada por ∆P = ρ g h. Assim, a diferença 
de pressão entre a cabeça apresenta uma altura de 50 cm = 0,5 m. Substituindo os valores dados 
na questão, temos que ∆P = ρ g h = 1.050 x 9,81 x 0,5 = 5.150,25 kg/m². Agora temos que 
converter a pressão encontrada em mmHg. Temos que: 5.150,25 x 0,760/101,23 = 38,66 mmHg. 
Como h é negativo, a pressão na cabeça é inferior à pressão do 
coração, sendo igual a P cabeça = 100 – 38,66 = 61,34 mmHg. 
 
 
8. Uma força de 200 N é aplicada na alavanca AB da figura abaixo. Essa força deve ser aumentada 
para um valor requerido, representado como F, que deve levantar o cilindro de 50 cm de raio. A Lei de 
Pascal nos diz que, se utilizarmos uma força de pequena intensidade na alavanca AB, ela será ampliada 
para uma força de maior intensidade, aqui representada pela letra F. 
 
Figura 1.2 - Cilindros movidos por alavanca utilizados para movimentar uma carga 
 
 
A força F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio está 
situada no intervalo: 
 
• acima de 60 kN. 
• entre 31 e 40 kN. 
• entre 11 e 20 kN. 
• entre 0 e 10,0 kN. 
• entre 21 e 30 kN. 
 
Resposta correta. Resolução: A pressão exercida entre AO e BO é igual devido à Lei de Pascal, ou 
seja, F 
AO
 x 0,4 = F 
BO
 x 0,2. Isso implica que F 
BO
 = 200 x = 400 N. Do mesmo modo, a pressão 
entre BO e F é igual, mas temos que considerar que as áreas são circulares. Logo, = . Substituindo os 
valores de BO, temos que F = F 
BO
 = 400 = 10.000 N = 10,0 kN 
 
9. Um túnel aerodinâmico está esquematizado conforme a figura a seguir. Ele foi projetado para que, na 
seção A, a veia livre de seção quadrada de 0,2 m de cada lado tenha uma velocidade média de 60 m/s. A 
perda de carga entre a seção A e 0 é de 100 m e entre a seção 1 e A é de 100 m. 
 
 
Fonte: Brunetti (2008, p. 111). 
 
 
Sabendo que = 12,7 N/m3, a diferença de pressão entre as seções 1 e 0, dada por p1 - p0, assinale a 
alternativa que apresenta o valor do intervalo para essa diferença de pressão. 
 
• 0 e 1.000 Pa. 
• 3.001 e 4.000 Pa. 
• 2.001 e 3.000 Pa. 
• 1.001 e 2.000 Pa. 
• 4.001 e 5.000 Pa. 
 
10. A Mecânica dos Fluidos é “a ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as 
leis que regem esse comportamento”. “Ela é utilizada para calcular as condições meteorológicas, a 
estabilidade de embarcações, para o desenvolvimento de órgãos humanos e em inúmeras aplicações 
industriais”. 
 
BRUNETTI, F. Mecânica dos Fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 1. 
 
FOX. R. W. et al. Introdução à Mecânica dos Fluidos. 8. 
ed. Trad. e Revisão Técnica de KOURY, R. N. São Paulo: LTC Editora, 2010. p. 5. 
 
A partir da definição da Mecânica dos Fluidos, temos que os fluidos são substâncias: 
 
• somente gasosas. 
• gasosas e sólidas. 
• líquidas e gasosas. 
• líquidas e sólidas. 
• somente líquidas.