Avaliação II - Individual Fenômenos de Transporte (EEL12)

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07/03/2024, 22:08 AVA
https://ava2.uniasselvi.com.br/subject/grades-and-tests/answ er-book/eyJ0ZXN0Ijp7InRlc3RDb2RlIjoiODg0NTA1Iiw iZGVzY3JpcHRpb24iOiJBdmFsaWHDp8OjbyBJSSAtIEluZGl2aWR1YWw iLCJw YXJhbWV0ZXIiOj… 1/5
GABARITO | Avaliação II - Individual (Cod.:884505)
Peso da Avaliação
1,50
Prova
71568768
Qtd. de Questões
10
Acertos/Erros
3/7
Nota
3,00
[Laboratório Virtual - Perda de Carga Distribuída] No experimento Perda de Carga Distribuída, é possível analisar e verificar na prática o 
fenômeno de perda de carga distribuída em tubulações de diferentes diâmetros, materiais e em diferentes vazões.
Execute a prática virtual para um escoamento de água com vazão de aproximadamente 3000 L/h pela tubulação de acrílico (diâmetro de 25 
mm e rugosidade nula) e determine qual é a queda de pressão aproximada (em mm c.a.) pela leitura do manômetro em "U" acoplado nos dois 
pontos dessa tubulação e assinale a alternativa CORRETA:
DICA: faça a leitura do diferencial da altura de coluna de água do manômetro em "U" acoplado em dois pontos com distância de 1 m entre eles 
na tubulação de acrílico com diâmetro de 25 mm para a vazão de 3000 L/h. Você deve medir o diferencial de altura total entre as duas colunas 
de água no manômetro de tubo em “U”.
A 112 mm c.a.
B 222 mm c.a.
C 76 mm c.a.
D 98 mm c.a.
As equações da continuidade e de Bernoulli são muito úteis para analisar o comportamento dos fluidos em movimento, especialmente os fluidos 
ideais, que são incompressíveis e não viscosos. Elas permitem calcular variáveis, como pressão, velocidade, vazão e altura, em diferentes 
pontos de um sistema hidráulico. Alguns exemplos de aplicações dessas equações são os medidores venturi, os bocais convergentes-
divergentes, os aerofólios e os tubos de Pitot.
Fonte: adaptado de: BIRD, R. B.; STEWART, W. E.; LIGHTFOOT, E. N. Fenómenos de transporte. Barcelona: Reverté, 2020.
A água escoa em regime permanente na tubulação, conforme indicado na figura. No trecho da tubulação mostrado, podemos considerar o 
escoamento de um fluido ideal e incompressível. Na seção (1), a área A é de 30 m , sofrendo uma redução na seção (2) para A = 25 m . Na 
entrada da seção (1), a pressão medida é de 50.000 N/m , enquanto a velocidade de escoamento do fluido v é de 10 m/s. Utilizando a Equação 
da Continuidade e a Equação de Bernoulli, determine a pressão (p ) e a velocidade (v ) de escoamento em (2). Assinale a alternativa CORRETA:
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Adriano de Oliveira Santos
Engenharia de Produção (4111229)
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07/03/2024, 22:08 AVA
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Dados:
g= 10 m/s .
γ = 10.000 N/m .
A 31000 N/m².
B 25000 N/m².
C 19000 N/m².
D 28000 N/m².
Leia a seguinte situação: 
Um trocador de calor duplo tubo contendo água, a uma temperatura média de 32 °C, no tubo interno (feito de cobre), e óleo, a uma temperatura 
média de 78 °C na região anular. Além disso, o número de Nusselt é de aproximadamente 266 no tudo interno e de 16 na região anular. 
Considera-se que o tubo interno possui uma espessura muito fina e seu diâmetro é de aproximadamente 1,8 cm, que o k = 0,65W/(m.K) e 
k = 0,15W/(m.K). 
Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
I. O valor de U (331,51W/m².K) e do coeficiente convectivo da região anelar contendo óleo (333,33 W/m².K) são muito próximos. 
PORQUE 
II. O valor do coeficiente convectivo do tubo interno contendo água (19605,56 W/m².K) é muito maior que a região anelar. 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: 
A As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
B As asserções I e II são 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 II é uma proposição falsa.
Leia a seguinte situação: 
Um trocador de calor duplo tubo contendo água, a uma temperatura média de 40 °C, no tubo interno (feito de cobre), e óleo, a uma temperatura 
média de 85 °C na região anelar. Além disso, o número de Nusselt é de aproximadamente 280 no tudo interno e de 15 na região anular. 
Considera-se que o tubo interno possui uma espessura muito fina e seu diâmetro é de aproximadamente 1,8 cm, que o k = 0,65W/(m.K) e 
k = 0,15W/(m.K). 
Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
I. O valor de U (123,47 W/m².K) e do coeficiente convectivo da região anelar contendo óleo (125 W/m².K) são muito próximos. 
PORQUE 
II. O valor do coeficiente convectivo do tubo interno contendo água (10111,11 W/m².K) é muito maior que a região anelar. 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta: 
A A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
B A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
C As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
D As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A equação de Bernoulli é um dos pilares fundamentais na mecânica dos fluidos e é frequentemente utilizada para analisar escoamentos de 
fluidos em diferentes situações. Ela descreve a conservação da energia mecânica ao longo de uma linha de corrente em um fluido 
incompressível, não viscoso, estacionário e adiabático. No contexto de máquinas utilizadas durante o escoamento de fluidos, a equação de 
Bernoulli é de extrema relevância para entender o desempenho e comportamento dessas máquinas. Essas máquinas podem ser divididas em 
dois grupos principais: máquinas hidráulicas e máquinas térmicas.
Fonte: OLIVEIRA, L. A.; LOPES, A. G. Mecânica dos fluidos. 3. ed. Lisboa: ETEP – Edições Técnicas e Profissionais, 2010. p. 11.
Considerando o texto, sobre a aplicação de máquinas durante o escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir:
2
H2O
3
3
água
óleo
4
água
óleo
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Adriano de Oliveira Santos
Engenharia de Produção (4111229)
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07/03/2024, 22:08 AVA
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I. Uma máquina de fluxo é um dispositivo que realiza trabalho sobre o fluido ou pelo fluido, modificando as suas características termodinâmicas e 
mecânicas.
II. Uma máquina é qualquer equipamento ou dispositivo introduzido na tubulação capaz de fornecer ou retirar energia de um fluido em 
escoamento, na forma de trabalho.
III. Uma bomba fornece energia, sendo utilizada, por exemplo, para elevar o fluido para um ponto mais alto. Em um exemplo de turbina, o 
descolamento do fluido movimenta eixos ou hélices, transformando energia cinética em energia mecânica.
IV. Uma máquina, quando é uma bomba, o fluido doa energia, de modo que a altura de energia da saída é menor que da entrada. Quando a 
máquina é uma turbina, o fluido recebe energia, de modo que a altura de energia da saída é maior que da entrada.
É correto o que se afirma em:
A I, II e III, apenas.
B I e IV, apenas.
C III e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas.
As perdas de carga em sistemas de escoamento em tubulações são fenômenos complexos e interligados que exigem cuidadoso planejamento 
e projeto para garantir o funcionamento adequado e eficiente dos sistemas. Elas representam a redução da pressão do fluido ao longo da 
tubulação devido a dois principais fatores: a perda de carga distribuída e a perda de carga singular. É importante ressaltar que, em muitos 
sistemas, a perda de carga distribuída é predominante em relação às perdas singulares. No entanto, em situações específicas, as perdas de 
carga singulares podem ser tão ou mais significativas, impactando diretamente na eficiência do sistema de escoamento.Compreender os 
fatores que contribuem para essas perdas é fundamental para aprimorar o desempenho e a economia em projetos de engenharia hidráulica e 
fluidodinâmica.
Fonte: BIRD, R. B.; STEWART, W. E.; LIGHTFOOT, E. N. Fenómenos de transporte. Barcelona: Reverté, 2020.
Considerando o texto, sobre as características na análise das perdas de carga em sistemas de escoamento, analise as afirmativas a seguir:
I. O fator de atrito é determinado de formas diferentes, a depender se o escoamento é laminar ou turbulento.
II. O coeficiente da perda de carga distribuída (ou fator de atrito) está em função do número de Reynolds e da rugosidade relativa.
III. A perda de carga distribuída é proporcional ao comprimento da tubulação, ou seja, quanto maior o comprimento da tubulação, maior a perda 
de carga.
IV. O estudo das perdas de carga distribuídas requer que algumas hipóteses sejam estabelecidas, sendo o escoamento em regime transiente, 
isto é, as propriedades do fluido variam com o tempo em um determinado ponto do escoamento, uma delas.
É correto o que se afirma em:
A III e IV, apenas.
B I, II e III, apenas.
C I e IV, apenas.
D II, III e IV, apenas
[Laboratório Virtual - Perda de Carga Distribuída] No experimento Perda de Carga Distribuída, é possível analisar e verificar na prática o 
fenômeno de perda de carga distribuída em tubulações de diferentes diâmetros, materiais e em diferentes vazões.
Execute a prática virtual para um escoamento de água com vazão de aproximadamente 1600 L/h pela tubulação de cobre (diâmetro de 28 mm) 
e determine qual é a queda de pressão aproximada (em mm c.a.) pela leitura do manômetro em "U" acoplado nos dois pontos dessa tubulação e 
assinale a alternativa CORRETA:
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Adriano de Oliveira Santos
Engenharia de Produção (4111229)
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07/03/2024, 22:08 AVA
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DICA: faça a leitura do diferencial da altura de coluna de água do manômetro em "U" acoplado em dois pontos com distância de 1 m entre eles 
na tubulação de cobre com diâmetro de 28 mm para a vazão de 1600 L/h. Você deve medir o diferencial de altura total entre as duas colunas de 
água no manômetro de tubo em “U”.
A 20 mm c.a.
B 40 mm c.a.
C 80 mm c.a.
D 60 mm c.a.
Considere a seguinte situação: 
As superfícies interiores das paredes, do piso e do teto do quarto de José ficam a uma temperatura de 5 °C durante o inverno. Já durante o 
verão, a temperatura dessas superfícies ficam em 25 °C. Mesmo com essa variação de temperatura no inverno e verão, mantém-se em seu 
quarto uma temperatura de 18 °C.  
De posse das informações apresentadas e considerando que a superfície exposta do corpo de José seja de 1,6 m² com uma temperatura de 
32,5 °C, faça os cálculos pertinentes com relação à taxa de transferência de calor por radiação entre José e as superfícies de seu quarto no 
inverno e no verão. Classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Observação: adote uma emissividade para a pele humana de 0,95; 5,670x10 W/(m².K ) para a constante de Stefan-Boltzmann; K = °C + 
273,15. 
(    ) A taxa de transferência de calor no frio é igual a 336,31W. 
(    ) A taxa de transferência de calor no calor é igual a 51,15W. 
(    ) No inverno, a superfície do corpo de José perde mais calor para o ambiente. 
(    ) No inverno, José sentirá mais frio em seu quarto, mesmo que a temperatura interior deste seja mantida em 16 °C tanto no verão quanto no 
inverno. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B V - F - F - V.
C F - F - V - V.
D F - V - V - V.
Leia a seguinte situação: 
Um fio elétrico, como pode ser observado na figura a seguir, encontra-se em um cômodo que é mantido a 13 °C. A temperatura chega até 215 
°C na superfície em decorrência da passagem de corrente elétrica por esse fio, sendo equivalente a uma potência de 95 W.  
Considerando o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) As condições são de regime permanente. 
(    ) As propriedades são consideradas constantes. 
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Adriano de Oliveira Santos
Engenharia de Produção (4111229)
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07/03/2024, 22:08 AVA
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(    ) A área superficial do fio é igual a aproximadamente 0,046 m². 
(    ) O valor do coeficiente de transferência de calor por convecção entre a superfície do fio e o ar do cômodo é igual a 10,22 W/m².ºC. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - V.
B F - V - F - F.
C V - F - V - F.
D V - V - V - F.
A relação entre o escoamento de fluidos e a camada-limite é um aspecto crítico no estudo da mecânica dos fluidos e na análise de diversas 
aplicações práticas. A camada-limite é a região próxima à superfície de um corpo sólido onde o fluido sofre os efeitos da viscosidade e da 
tensão de cisalhamento na parede. É caracterizada por ter uma espessura que varia ao longo do corpo e depende do regime de escoamento, da 
forma do corpo, da rugosidade da superfície e do gradiente de pressão no fluido, requer o uso de equações diferenciais que descrevem o 
balanço de massa, quantidade de movimento e energia no fluido. A compreensão das características da camada limite permite projetar 
máquinas e estruturas mais eficientes e pode melhorar significativamente o desempenho e a economia em muitos campos da engenharia e da 
ciência.
Fonte: ROCHA, F. C. da. Introdução à técnica de camada-limite. Cadernos de Engenharia de Estruturas, v. 12, n. 55, p. 37-50, 2010.
Considerando o texto, sobre as características da camada-limite na análise de escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir:
I. Os condutos são todo tipo de estrutura sólida que realiza o escoamento de fluidos, sendo o escoamento livre quando o conduto está 
totalmente preenchido pelo fluido que nele escoa.
II. A espessura da camada-limite em placa plana depende do número de Reynolds local, que é calculado com base na distância percorrida pelo 
fluido desde o início do corpo até o ponto considerado.
III. A camada-limite em placa plana pode ser explicada pela mesma abordagem usada para a viscosidade. Ou seja, um fluido, ao entrar em 
contato com uma placa plana, passa a ter um gradiente de velocidades devido ao princípio da aderência.
IV. A espessura da camada-limite é influenciada por fatores como a viscosidade do fluido e a velocidade do escoamento. Fluidos com maior 
viscosidade tendem a ter camadas-limite mais espessas, enquanto altas velocidades do escoamento resultam em camadas-limite mais finas.
É correto o que se afirma em:
A II, III e IV, apenas
B I e IV, apenas.
C I, II e III, apenas.
D III e IV, apenas.
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Adriano de Oliveira Santos
Engenharia de Produção (4111229)
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