Exercício do conhecimento - Mecânica dos Fluídos 1

Prévia do material em texto

Conteúdo do exercício
Ocultar opções de resposta 
Comentários
Pergunta 1 0,2 / 0,2
No estudo de perdas de carga distribuída, a equação é formulada através de algumas hipóteses, sendo elas: regime permanente, fluido incompressível,
condutos longos, condutos cilíndricos e etc. Sendo assim, são aplicadas, entre as seções de um determinado conduto, algumas equações.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre perdas de carga, analise as ferramentas abaixo e associe-as com suas respectivas
características.
1) Equação da continuidade.
2) Equação da quantidade de movimento.
3) Equação da energia.
4) Equação da perda de carga distribuída.
( ) A vazão em massa na seção de entrada de um tubo será a mesma vazão em massa na seção de saída de um tubo.
( ) A energia não pode ser criada e nem destruída, apenas transformada. Com isso, é possível realizar o balanço das energias.
( ) A segunda lei da dinâmica de Newton aplicada à mecânica dos fluidos.
( ) O coeficiente f é função do número de Reynolds e da rugosidade relativa.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Resposta correta
Correta: 
1, 3, 2, 4.
2, 3, 1, 4.
4, 3, 1, 2.
3, 2, 1, 4.
2, 1, 3, 4.
Justificativa: A equação da continuidade (1) diz que a vazão em massa na seção de entrada de um tubo será a mesma vazão em massa na seção de 
saída de um tubo. A equação da quantidade de movimento (2) é a segunda lei da dinâmica de Newton aplicada à mecânica dos fluidos. A equação da 
energia (3), também conhecida como equação de Bernoulli, permite realizar o balanço das energias. A equação da perda de carga distribuída (4) está 
associada ao coeficiente f em função do número de Reynolds e da rugosidade relativa.
Ocultar opções de resposta 
Comentários
Ocultar opções de resposta 
Pergunta 2 0,2 / 0,2
Leia o trecho a seguir:
“Poucos problemas mereceram tanta atenção ou foram tão investigados quanto o da determinação das perdas de carga nas canalizações. Após inúmeras
experiências conduzidas por Darcy e outros investigadores com tubos de seção circular concluiu-se que a resistência ao escoamento da água depende de
vários fatores.”
Fonte: NETO, A. Manual de Hidráulica. São Paulo: Blucher, 2015, p. 115.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre perdas de carga, em relação aos tipos de perdas de carga, pode-se afirmar que:
Resposta correta
Correta: 
a resistência ao escoamento da água é diretamente proporcional ao comprimento 
da canalização.
a resistência ao escoamento da água depende da posição do tubo.
a resistência ao escoamento da água é invariável com a natureza dos tubos.
a resistência ao escoamento da água é função do inverso de uma potência de velocidade média.
a resistência ao escoamento da água é proporcional a uma potência do diâmetro.
Justificativa: Através dos estudos de Darcy e de outros estudiosos, percebeu-se que a resistência ao escoamento da água é diretamente proporcional 
ao comprimento da canalização, podendo ser expressa por 𝜋 x D x L.
Pergunta 3 0,2 / 0,2
O conceito de camada limite foi publicado por Ludwig Prandtl em 1904. Esse conceito é um dos campos mais importantes da mecânica dos fluidos e da 
transferência de calor. Pode-se dizer que a camada limite se refere à camada fluido de uma superfície delimitadora, com efeitos difusivos e dissipação de
energia mecânica. 
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre conceitos gerais de camada limite e rugosidade, analise as afirmativas a seguir e assinale V
para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Dentro da camada limite para Re < 5 x 10 considera-se escoamento do tipo laminar.
II. ( ) Dentro da camada limite para Re > 5 x 10 considera-se escoamento do tipo turbulento.
III. ( ) O crescimento de espessura da camada limite se dá pela transição de camada limite laminar para camada limite turbulenta.
IV. ( ) O crescimento de espessura da camada limite pode ser explicado pelo conceito de movimento laminar.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
x
5
x
5
Comentários
Ocultar opções de resposta 
Comentários
F, F, V, V.
Resposta correta
Correta: 
V, V, V, F.
F, V, V, F.
V, F, V, F.
F, V, F, V.
Justificativa: A afirmativa I é verdadeira, pois dentro da camada limite considera-se que, para Re < 5 x 10 , as forças viscosas na camada limite são, 
comparativamente, como as da inércia, sendo o escoamento do tipo laminar. A afirmativa II é verdadeira, pois dentro da camada limite temos que, para 
Re > 5 x 10 , o escoamento é do tipo turbulento. A afirmativa III é verdadeira, pois a transição de camada limite laminar para camada limite turbulenta é 
observada pelo crescimento de sua espessura. A afirmativa IV é falsa, pois explica-se o crescimento de espessura da camada limite pelo conceito de 
movimento turbulento. Sendo pequeno o efeito das forças viscosas, o efeito da presença da placa plana se transmite a uma maior distância dentro do 
escoamento do fluido.
x
5
x
5
Pergunta 4 0,2 / 0,2
Leia o trecho a seguir:
“A resistência ao escoamento é devido, inteiramente, à viscosidade. Embora essa perda de energia seja comumente designada como perda por fricção ou
por atrito, não se deve supor que ela seja devido a uma forma de atrito, como a que ocorre nos sólidos [...].”
Fonte: NETO, A. Manual de Hidráulica. São Paulo: Blucher, 2015, p. 115.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre perdas de carga, em relação aos tipos de escoamentos, pode-se afirmar que:
Resposta correta
Correta: 
no regime laminar, a resistência ocorre devido à viscosidade.
no regime laminar, considera-se a viscosidade e a inércia.
no regime laminar, a perda por resistência é a função da segunda potência da velocidade.
no regime turbulento, a perda por resistência é a função da primeira potência da velocidade.
 no regime laminar, a distribuição de velocidades na canalização depende da turbulência.
Ocultar opções de resposta 
Comentários
Justificativa: A resistência ao escoamento no caso do regime laminar é devido à viscosidade. No regime laminar, as trajetórias das partículas são bem
definidas e não se cruzam.
Pergunta 5 0,2 / 0,2
Sabe-se que perda de carga é singular quando é produzida por uma perturbação brusca no escoamento do fluido. As perdas de carga singulares também
são calculadas por uma expressão obtida pela análise dimensional. Nota-se que o coeficiente da perda de carga singular é denominado k .
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre perdas de carga, analise as ferramentas abaixo e associe-as com suas respectivas
características.
1) Válvula tipo globo.
2) Válvula de gaveta.
3) Cotovelo a 90°.
4) Válvula de retenção.
( ) k = 0,5.
( ) k = 0,2 (totalmente aberta).
( ) k = 0,9.
( ) k = 10 (totalmente aberta).
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
s
s
s
s
s
4, 1, 2, 3.
3, 2, 1, 4.
1, 2, 4, 3.
Resposta correta
Correta: 
4, 2, 3, 1.
2, 3, 1, 4.
Justificativa: Para a singularidade válvula tipo globo (1), temos k = 10 (totalmente aberta). Para a singularidade válvula tipo gaveta (2), temos k = 0,2 
(totalmente aberta). Para a singularidade cotovelo a 90° (3) k = 0,9. Para a singularidade válvula de retenção (4) k = 0,5.
s s 
s s