FENOMENO DE TRANSPORTE

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	sexta, 1 dez 2023, 08:14
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Questão 1
Correto
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Texto da questão
Leia o excerto a seguir:
“Muitas vezes nós estamos interessados no que acontece numa região particular do escoamento. O Teorema de Transporte de Reynolds fornece uma relação entre a taxa de variação temporal de uma propriedade extensiva para um sistema e aquela para um volume de controle”.
 
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. 164.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. O teorema de Reynolds é utilizado para explicar o princípio de funcionamento do desodorante.
Pois:
II. Através desse princípio o gás dentro do aerosol é expelido com uma pressão suficiente para que a massa também deixe a superfície de controle, no caso o recipiente do aerossol.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
a.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
b.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
c.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois
a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao fato do Teorema de Reynolds ser utilizado quando o produto desodorante em aerosol foi desenvolvido. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, pois quando o gás é expelido do recipiente (volume de controle) ele faz com que a massa do produto seja expelida também, mas somente uma quantidade suficiente para que possamos nos higienizar.
d.
As asserções I e II são proposições falsas.
e.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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A resposta correta é: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Questão 2
Correto
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Texto da questão
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 velocidade abordado 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.y2 + b.y + c. Sendo que c = 0.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a.
V, V, V, V.
b.
F, V, V, V.
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.y2 + b.y + c, para y = 0 temos v = 0 = c, o que resulta em c = 0 m/s.
c.
V, V, F, F.
d.
F, V, F, V.
e.
V, V, F, V.
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A resposta correta é: F, V, V, V.
Questão 3
Correto
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Texto da questão
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:
a.
1.001 e 2.000 N.
b.
0 e 1.000 N.
c.
4.001 e 5.000 N.
d.
2.001 e 3.000 N.
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/m3. Então, vamos passar a velocidade para m/s. Logo,  = 50 m/s. A janela recebe uma força equivalente a energia cinética, ou seja: Ec = m x = 1,2  x  = 1,2  x  = 1500 . Como kg = . Teremos 1500 = 1500 N/m2
= 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 m2
= 3.000 N.
e.
3.001 e 4.000 N.
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A resposta correta é: 2.001 e 3.000 N.
Questão 4
Correto
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Texto da questão
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:
a.
V, V, F, F.
b.
F, F, F, F.
c.
V, V, F, V.
Resposta correta.  A sequência está correta. 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.
d.
F, V, F, V.
e.
V, V, V, V.
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A resposta correta é: V, V, F, V.
Questão 5
Correto
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Texto da questão
Uma mangueira é utilizada para molhar um jardim. Ela tem 20 cm de diâmetro e fornece água a uma vazão de 5 m3/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 V2
será maior do que a velocidade de entrada V1.
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e  = 1.000 kg/m3, a vazão de água no bocal é um número entre:
a.
0 e  2 m3/s.
b.
5 e 6 m3/s.
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.
c.
9 e 10 5m3/s.
d.
7 e 8 m3/s.
e.
3 e 4 m3/s.
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A resposta correta é: 5 e 6 m3/s.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Leia o excerto a seguir:
“[...] uma variação de elevação z (coordenada cartesiana, em m) em umfluido 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:
a.
I, II e IV, apenas.
b.
II e III, apenas.
c.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois as alternativas apresentam a correta descrição dos vários tipos de manômetro existentes: strain-gages, piezelétricos e o manômetro de Bourdon. O barômetro é o nome dado ao instrumento utilizado especificamente para  usado para medir a pressão atmosférica ao invés do manômetro.
d.
II, III e IV, apenas.
e.
I e II, apenas.
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A resposta correta é: I, II e III, apenas.
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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 onde o 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:
a.
V, V, F, F.
b.
V, V, V, V.
c.
F, V, V, V.
d.
F, V, F, V.
e.
V, V, F, 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.
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A resposta correta é: V, V, F, V.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
a.
As asserções I e II são proposições falsas.
b.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
c.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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.
d.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
e.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
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A resposta correta é: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Questão 9
Correto
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Texto da questão
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:
a.
Entre 6 e 10 psi.
b.
Acima de 20 psi.
c.
Entre 0 e 5 psi.
d.
Entre 16 e 20 psi.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a Pressão absoluta é dada pela Pressão atmosférica - Pressão do vácuo, ou seja, devemos subtrair da pressão atmosférica o valor da pressão do vácuo dada para encontrarmos a pressão absoluta solicitada. Esse exercício é resolvido com uma simples subtração. Resolução: A Pressão absoluta é dada pela Pressão atmosférica - Pressão do vácuo, o que é igual a Pabs = 29 - 11,6 = 17,4 psi.
e.
Entre 11 e 15 psi.
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A resposta correta é: Entre 16 e 20 psi.
Questão 10
Correto
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Texto da questão
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:
a.
Entre 0 e 10 m/s.
b.
Entre 11 e 20 m/s.
c.
Entre 21 e 30 m/s.
d.
Acima de 41 m/s.
e.
Entre 31 e 40 m/s.
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 m3/s. Na seção de 4,8 cm de diâmetro, temos: Q = v1 x A1. Como temos a vazão e a área podemos calcular a velocidade. Logo 0,06 =  x v1
e  v1 = 33,16 m/s.
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A resposta correta é: Entre 31 e 40 m/s.
Parte inferior do formulário
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 dessailustração, 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. 
a.
V, V, V, V.
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.
b.
F, V, F, V.
c.
V, V, V, F.
 
d.
F, F, F, F.
e.
V, V, F, V.
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A resposta correta é: V, V, V, V.
Questão 2
Correto
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Texto da questão
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.
a.
V, V, V, F.
 
 
 
b.
F, V, F, V.
c.
V, V, F, V.
d.
F, F, F, F.
e.
V, V, F, F.
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois o índice de radiação dos raios gama varia entre 10-5
e 10-4m, ou seja, é o menor espectro de radiação. O índice de radiação infravermelha é da ordem de 1 a 102
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.
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A resposta correta é: V, V, F, F.
Questão 3
Correto
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Texto da questão
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:
a.
I, II e IV, apenas.
b.
I e II, apenas.
c.
II e III, apenas
d.
I, II e III, apenas.
e.
I, III e IV, apenas.
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.
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A resposta correta é: I, III e IV, apenas.
Questão 4
Correto
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Texto da questão
Leia o excerto a seguir.
 
“Os escoamentos em canais, rios, vertedouros e aqueles em torno de cascos de navios são bons exemplos de escoamentos em uma superfície livre. As forças gravitacional e de inércia são importantes nessa classe de problemas. Assim, o número de Froude se torna um parâmetro importante de semelhança”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 379.
 
A respeito dos escoamentos em superfícies livre, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. (   ) As variáveis geométricas são importantes nesse tipo de escoamento.
II. (   ) O número de Reynolds é importante nesse tipo de escoamento.
III. (   ) O modelo e o protótipo operam no mesmo campo gravitacional.
IV. (  ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de estudo.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
a.
V, V, V, F.
Resposta correta. A alternativa está correta. As variáveis geométricas são importantes em todos os tipos de escoamento, assim como o número de Reynolds. O modelo e o protótipo apresentam o mesmo campo gravitacional, logo, podemos desprezar esse fator. Já a escala de velocidade é determinada pela raiz quadrada da escala do comprimento.
b.
F, F, F, F.
c.
V, V, F, F.
d.
V, V, F, V.
e.
F, V, F, V.
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A resposta correta é: V, V, V, F.
Questão 5
Correto
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Texto da questão
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.
a.
4.001 e 5.000 Pa.
b.
0 e 1.000 Pa.
c.
1.001 e 2.000 Pa.
d.
2.001 e 3.000 Pa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para obtermos a diferença de pressão entre os pontos 1 e 0, precisamos, primeiramente, calcular a pressão no ponto 0, que será obtida por meio da fórmula  + + zA
=  + + z0
+ HpA,0. Logo, = - HpA,0
(equação 1). Temos que a vazão será dada por Q = vA
AA = 30 x 0,2 x 0,2 = 1,2 m3/s. Agora, calcularemos v0
= = = 7,5 m/s. Substituindo esses valores na equação (1), temos que = - 100 = - 57,0 m. Agora, temos que p0 =  x (-57,0) = 12,7 x (-57) = - 723,9 Pa. Nesse sentido, faremos o mesmo com o ponto 1, em que temos  + + z1
=  + + zA
+ Hp1,A. Logo, = - Hp1,A. Portanto: = + 100 = 143 m. Então, temos que p1 =  x (143) =12,7 x 143 = 1.816,10 Pa. Dessa forma, a diferença entre as seções 1 e 0, dada por p1 - p0 será igual a p1 - p0 = 1.816,10 - (- 723,9) = 2.540 Pa.
e.
3.001 e 4.000 Pa.
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A resposta correta é: 2.001 e 3.000 Pa.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma temperatura de 20ºC para escoar benzeno. A tubulação é horizontal, cilíndrica, de seção circular com o seguinte diâmetro: D = 150 mm. A água, nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. Entre duas seções distantes uma da outra, equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando o fluido era água, correspondia a 40 kPa. O benzeno será escoado a uma mesma temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a mesma perda de pressão entre as seções. Dados: = 9,8 x 10-4 N.s/m2, = 6,4 x 10-4 N.s/m2, ambos a 20ºC. Acerca do exposto, a velocidade de escoamento do benzeno será um número entre:
a.
3,1 e 4 m/s.
b.
2,1 e 3 m/s.
c.
0 e 1 m/s.
d.
1,1 e 2 m/s.
e.
4,1 e 5 m/s.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em pauta pode ser resolvido utilizando a teoria da semelhança. Como a tubulação será a mesma, a escala que devemos utilizar é 1 : 1. A relação entre a viscosidade do benzeno e da água será dada por = = 0,65. Para mantermos a mesma pressão de 40 kPa, temos que a velocidade deverá ser reduzida para Vbenzeno =  x Vágua
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
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A resposta correta é: 4,1 e 5 m/s.
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
É preciso prever o arrasto aerodinâmico de um automóvel esportivo. Essa previsão deve ser feita a 50 km/h com temperatura de 25ºC. Assim, engenheiros automotivos desenvolveram um túnel de vento para testar um protótipo modelado em uma escala 1 : 4, conforme a figura a seguir. Esse túnel de vento está localizado em um prédio sem aquecimento. A temperatura do ar nesse túnel é de 5ºC.
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240).
 
 
Sabe-se que o modelo é geometricamente similar ao protótipo. Além disso, é similar ao ar em relação à pressão atmosférica e a temperatura é igual a 25 ºC. Com isso, temos  = 1,1849 kg/m3 e  = 1,89 x 10-5 kg/m.s. Equivalentemente, temos uma temperatura T = 5 ºC,  = 1,269 kg/m3 e  = 1,754 x 10-5 kg/m.s. Nesse sentido, a velocidade do vento que os engenheiros devem colocar no túnel para atingir a similaridade entre o modelo e o protótipo deverá ser um número entre:
a.
401 e 500 km/h.
b.
201 e 300 km/h.
c.
0 e 100 km/h.
d.
301 e 400 km/h.
e.
101 e 200 km/h.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois existe somente uma função  independente, ou seja, a equação da similaridade será válida se  = , em que devemos utilizar o número de Reynolds para obtermos a similaridade. Então, temos que = Rem
=   = = Rep
= . Assim, podemos resolver essa equação isolando a velocidade desconhecida no túnel de vento para os testes do modelo, Vm. Desse modo, a equação será igual a Vm = Vp = 50 x  x  x 4 = 177,02 km/h.
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A resposta correta é: 101 e 200 km/h.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
O problema da falta de acesso de água potável foi estudado por vários pesquisadores. Nesse contexto, um projeto vem se destacando por limpar a água de cisternas somente com a utilização da luz solar. As cisternas captam a água da chuva por meio de tubulações que utilizam telhados e calhas e, ao tomarem contato com esses elementos, verifica-se que a água limpa da chuva se contamina com os resíduos de poluição presentes nessas edificações. O processo para limpeza da água da cisterna consiste em expor à intensa luz solar, por meio de um recipiente de alumínio, a água captada pela cisterna. Como o semiárido nordestino apresenta um intenso índice de radiação solar, essa radiação purifica a água, eliminando a sujeira que poderia ter.
 
Referente ao exposto, sobre o uso da luz solar para purificar a água, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Esse processo funciona devido à luz solar que pode ser utilizada para purificar a água.  
Pois:
II. Quando expomos essa água à luz solar, ela se aquece devido à radiação emitida pelo sol.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
 
a.
As asserções I e II são proposições falsas.
 
 
b.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
c.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
d.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
e.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o processo de purificação da água realmente funciona, visto que há pesquisadores que já conquistaram vários prêmios. A asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois a luz solar aquece a água, purificando-a devido à intensa radiação solar presente na região semiárida.
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A resposta correta é: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Leia o excerto a seguir.
 
“Apesar da ideia geral que está por trás dos critérios de semelhança ser clara (nós simplesmente igualamos os termos ), não é sempre possível satisfazer todos os critérios conhecidos. Se um ou mais critérios de semelhança não forem satisfeitos, por exemplo, se , a equação não será verdadeira. Modelos em que uma ou mais condições de similaridade não são satisfeitas se denominam modelos distorcidos”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 371-372.
 
 
A partir do exposto, sobre modelos distorcidos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Os modelos distorcidos são bastante utilizados. 
Pois:
II. É muito difícil atender a todos os critérios de semelhança, ainda mais para escoamentos de rios e vertedouros.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
a.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
b.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
c.
As asserções I e II são proposições falsas.
  
d.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
e.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois
a asserção I é uma proposição verdadeira, visto que os modelos distorcidos são bastante utilizados no estudo de escoamentos. A asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois, por meio do estudo de um escoamento distorcido, podemos obter dados para projetar o escoamento real. Podemos, ainda, ter números de Reynolds e de Froude em escalas, assim como acontece com as escalas geométricas. Esses números são usados para simular situações extremas, como terremotos e furacões.
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A resposta correta é: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Leia o excerto a seguir.
 
“O poder do uso da análise dimensional e da similaridade para suplementar a análise experimental pode ser ilustrado pelo fato de que os valores reais dos parâmetros dimensionais, como densidade ou velocidade, são irrelevantes. Desde que os ’s independentes sejam iguais entre si, a similaridade é atingida, mesmo que sejam usados fluidos diferentes”.
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos: Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2007. p. 242.
 
A partir do exposto, sobre a teoria da similaridade, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Pode-se testar um modelo de avião ou automóvel em um túnel de água.
Pois:
II. Se os ’s independentes obtidos no teste foram iguais entre si, o fluido não importa.
 
A seguir, assinale a alternativa correta.
a.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a água que escoa sobre o protótipotem as mesmas propriedades adimensionais do ar, fluido da vida real do automóvel ou do avião. A asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica a I, pois a velocidade do modelo e a do protótipo podem ser obtidas pela teoria da semelhança. Esse princípio também é válido para o modelo inverso, ou seja, podemos testar o protótipo de um submarino em um túnel de vento.
b.
As asserções I e II são proposições falsas.
c.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
e.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
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A resposta correta é: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.