Avaliação Final (Discursiva) - Individual

Prévia do material em texto

Prova Impressa
GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual
(Cod.:886594)
Peso da Avaliação 4,00
Prova 70528163
Qtd. de Questões 2
Nota 9,00
O somatório das formas de energia mecânica associadas ao escoamento de um fluido, descrito 
na mecânica dos fluidos como carga hidráulica do escoamento, é constante ao longo de uma linha de 
corrente do escoamento e é a base para o princípio de conservação de energia na dinâmica de fluidos. 
A equação de Bernoulli é uma expressão matemática representativa deste conceito. Explique por que 
a presença de uma máquina hidráulica no escoamento é uma das condições que perturbam a estrutura 
da linha de corrente do escoamento e torna inválida a aplicação da equação de Bernoulli.
Resposta esperada
Presença de máquina hidráulica no escoamento: a máquina hidráulica aumenta (no caso de uma
bomba para líquidos ou compressor/ventilador para gases) ou reduz (turbina para líquidos e
gases) a energia mecânica do fluido, consequentemente alterando a sua carga hidráulica ao longo
do escoamento. A variação da carga hidráulica de um fluido ao longo do escoamento deve ser
compensada por um outro termo na equação de Bernoulli para manter o balanço de energia
válido.
Minha resposta
Presença de máquina hidráulica no escoamento: se houver uma máquina hidráulica, como uma
bomba ou uma turbina, no caminho do fluido, isso pode perturbar a estrutura da linha de corrente
e mudar o fluxo de energia mecânica do fluido, uma bomba pode aumentar a energia do fluido
bem como uma turbina pode diminui-la. Deste modo a presença de uma máquina hidráulica
perturba a estrutura do fluxo do fluido, que é representada pela linha de corrente, tronando
inválida a aplicação da equação de Bernoulli, entretanto quando há a presença de uma máquina
hidráulica, faz-se necessário usar outras equações para calcular a energia do fluido.
Retorno da correção
Parabéns acadêmico, sua resposta se aproximou dos objetivos da questão, poderia apenas ter
apresentado mais argumentos acerca dos conteúdos disponibilizados nos materiais didáticos e
estudos.
 VOLTAR
A+
Alterar modo de visualização
1
[Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do laboratório virtual 
desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, executado para observação e 
caracterização dos regimes de escoamento de um fluido com base nas forças inerciais e forças 
viscosas atuantes.Considere as equações que descrevem o cálculo da vazão volumétrica do 
escoamento e do número de Reynolds e analise a seguinte situação:
Um professor de mecânica dos fluidos propôs para os alunos realizar o experimento de Reynolds 
utilizando água como líquido no escoamento. O experimento deve ser conduzido em uma tubulação 
de diâmetro constante e em regime permanente de escoamento (vazão constante ajustada), porém um 
dos experimentos ocorre com um valor de vazão volumétrica menor (2 L/min) e outro experimento 
ocorre com valor de vazão volumétrica maior (4,5 L/min). Explique em qual dos dois experimentos 
os alunos encontrarão a maior velocidade de escoamento e o maior número de Reynolds?
Resposta esperada
No experimento conduzido com maior valor de vazão volumétrica (4,5 L/min), a velocidade do
escoamento será maior em comparação ao experimento utilizando menor valor de vazão
volumétrica (2 L/min). Isso ocorre porque a vazão é mantida constante em cada experimento e o
diâmetro da tubulação também é constante (mantendo a área de seção transversal do tubo
constante). Portanto, nestas condições, qualquer aumento de vazão volumétrica causará aumento
na velocidade de escoamento para manter o regime permanente. O fluido utilizado nos dois
experimentos é igual, portanto a densidade absoluta e a viscosidade do fluido são constantes. A
área de seção transversal do tubo também é constante, assim, o experimento com maior
velocidade e maior vazão volumétrica terá maior valor de número de Reynolds (Re).
Minha resposta
água - viscosidade dinâmica de aproximadamente 0,001 Pa.s e a densidade é de
aproximadamente 1000 Kg/m3 o comprimento característico (L) é de 1 metro. substituindo os
valores na equação: V= ( Re * 0,001 ) / ( 1000 * 1 ) V= 0,001 * Re para manter o regime laminar
(Re<2300), a velocidade de escoamento deve ser menor que V=0,001 * 2300 = 2,3 m/s Para o
óleo de motor: vamos adotar que a viscosidade seja de aproximadamente 0,1 Pa.s e a densidade
seja de aproximadamente 900 Kg/m3. o comprimento característico (L) é de 1 metro.
substituindo os valores na equação: V= ( Re * 0,1 ) / ( 900*1 ) V= 0,00011 * Re Para manter o
regime laminar (Re < 2300) a velocidade de escoamento deve ser menor do que: V = 0,00011 *
2300 = 0,253 Portanto, no experimento com óleo de motor, os alunos encontraram uma
2
velocidade de escoamento ainda com regime laminar ( Re < 2300 ) menor do que no experimento
com água.
Retorno da correção
Parabéns acadêmico, sua resposta se aproximou dos objetivos da questão, poderia apenas ter
apresentado mais argumentos acerca dos conteúdos disponibilizados nos materiais didáticos e
estudos.
Imprimir