Avaliação Final Discursiva Mecânica dos Fluidos

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17/04/2024, 18:01 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual (Cod.:691195)
Peso da Avaliação 4,00
Prova 37818267
Qtd. de Questões 2
Nota 9,70
Qualquer característica de um sistema é chamada de propriedade, para a qual um valor numérico pode ser 
admitido. Na Termodinâmica, a propriedade do sistema pode ser intensiva ou extensiva. Define-se que uma propriedade 
extensiva varia de modo direto com a massa, enquanto o valor de uma propriedade intensiva não depende da massa. 
Dessa forma, uma quantidade de matéria em um determinado estado, se for dividida em duas partes iguais, cada parte 
apresentará o mesmo valor das propriedades intensivas e a metade do valor das propriedades extensivas da massa 
original. Por exemplo, a massa e o volume total são propriedades extensivas, enquanto que a temperatura, a pressão, 
viscosidade, massa específica (densidade absoluta) e volume específico são propriedades intensivas. Quando dividimos 
uma propriedade extensiva por unidade de massa, ela se torna uma propriedade intensiva. Propriedades intensivas e 
extensivas são recorrentes no estudo da Mecânica dos Fluidos. Considere um sistema com volume de 25 m³ e massa de 
75 kg. Utilize a definição de massa específica (densidade absoluta) e volume específico para converter estas duas 
propriedades extensivas em duas propriedades intensivas e calcule os respectivos valores.
Resposta esperada
Conforme a seguir:
Minha resposta
V=25m^3 M=75kg A massa específica é definida por p=m/v p=75kg/25m^3 p= 3kg/m^3 e o volume específico por
v=V/m v=25m^3/75kg v=0,33m^3/kg
No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou dentro da bomba 
centrífuga. Se a pressão na sucção reduzir a um valor abaixo da pressão de vapor (saturação) do líquido na dada 
temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de cavitação nestes locais. Essas bolhas sofrem colapso (implosão) 
quando atingem regiões de pressões maiores dentro da bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a 
bomba. Com base no fenômeno de cavitação, defina e explique qual é o efeito das perdas de carga na sucção no cálculo 
do parâmetro NPSH disponível e o que pode ser executado para aumentar o valor do NPSH disponível com base nas 
perdas de carga de sucção.
Resposta esperada
Tubulações rugosas, conexões e válvulas na linha de sucção atuam como resistências à passagem do líquido em
direção à bomba. O atrito e a presença de acessórios na tubulação aumentam as perdas de carga do fluido,
reduzindo o valor do NPSH disponível do sistema.
Portanto, o valor das perdas de carga na sucção deve ser o menor possível. A melhor maneira de se reduzir perdas
de carga na linha de sucção é aumentando o diâmetro da tubulação. Esta ação diminui o atrito do líquido com a
parede do tubo em função da redução da velocidade de escoamento, além de reduzir a influência das rugosidades
da superfície interna do tubo sobre o líquido.
Com o objetivo de aumentar o valor do NPSH disponível do sistema e evitar a ocorrência de cavitação na bomba,
podem ser adotadas as seguintes ações associadas ao termo de perdas de carga na sucção:
- Aumentar o diâmetro da tubulação de sucção.
- Reduzir o número de acessórios instalados na tubulação de sucção.
- Reduzir a viscosidade do líquido com aquecimento (esta ação aumenta a pressão de vapor do líquido).
- Quando possível, utilizar tubos novos ou com baixa rugosidade.
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17/04/2024, 18:01 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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Minha resposta
As perdas de carga estão diretamente ligadas a cavitação, quanto maior for o valor das perdas de carga mais perto a
bomba estará da cavitação, as perdas de carga também afetam diminuindo o valor do NPSH disponível no sistema
sendo assim, o valor das perdas de carga devem ser mais baixos possível na sucção. Par aumentar o valor do NPSH
pode-se reduzir o numero de acessórios instalados na tubulação de sucção, aumentar o diâmetro da tubulação,
utilizar tubos novos com baixa rugosidade e reduzir a viscosidade do liquido com aquecimento.
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