PROVA N2 - MECÂNICA DOS FLUIDOS

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PROVA N2 - MECÂNICA DOS FLUIDOS
1 - Por meio de estudos na área da mecânica dos fluidos, entende-se que é possível classificar o escoamento dos fluidos ao longo de uma tubulação. Em uma dessas classificações, as propriedades do fluido se mantêm constantes em cada ponto ao longo do escoamento.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre escoamento e Reynolds, entende-se que as classificações do escoamento e o tipo de escoamento referidos no trecho são, respectivamente: 
2 - Imagine uma coluna de vidro contendo mercúrio, em que é preciso comparar a pressão nessa coluna com outra contendo água. Sabe-se que determinada altura de uma coluna de mercúrio (γ Hg = 136.000 N/m 3), em milímetros, irá produzir na base desta coluna a mesma pressão de uma coluna de água de 10 m de altura (γ H2O = 10.000 N/m 3).
 
Assim, e considerando os conteúdos estudados, é possível afirmar que a altura dessa coluna de mercúrio em milímetros é igual a: 
3 - “A velocidade de escoamento do fluido é um parâmetro utilizado na determinação da vazão de escoamento, no cálculo do fator de atrito. Quando consideramos a velocidade uniforme na entrada e saída de um escoamento permanente, podemos dizer que a vazão mássica para dentro do volume de controle iguala a vazão mássica para fora do volume de controle.”
 Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica dos fluidos. 8. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 5.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
 
I. A velocidade pode ser determinada através do produto entre a área da seção e o deslocamento, em um determinado tempo.
II. Dentre os equipamentos medidores de velocidade, podemos citar: tubo de Pitot, anemômetros, sensor ultrassônico e manômetro.
III. O equipamento medidor de velocidade fornece a velocidade média ao longo do escoamento.
IV. A velocidade no escoamento de fluidos incompressíveis pode ser determinada por meio da variação da pressão entre pontos de um corpo submerso.
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
4 - A figura a seguir mostra uma tubulação de ferro fundido, que possui dois manômetros instalados a uma distância de 9,8 m, indicando 0,15 Mpa e 0,145 Mpa.
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 179. (Adaptado).
 
O fluido presente no escoamento é a água ( γ= 104
N/ m3), o diâmetro da tubulação é igual a 10 cm; a viscosidade cinemática da água é 0 ,7. 10 -6 m2/s. O coeficiente de rugosidade do ferro fundido é k = 2,59.10- 4m. Considerando essas informações e conteúdo estudado, calcule a perda de carga na tubulação. 
5 - A pressão no interior de um fluido é um fator muito importante, porque permite especificar as características dos equipamentos. Através da pressão é possível inferir os valores de outras variáveis de processos, como nível, vazão, volume.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre, determine o valor da pressão de 170 mm Hg em psi na escala efetiva e em Pascal na escala absoluta. 
6 - O tubo de Pitot corresponde a um transdutor que transforma a velocidade do escoamento em (1). Essa diferença de pressão é utilizada para determinar a velocidade na posição em que se encontra a ponta do tubo de Pitot, alternativamente, pode-se coletar dados de (2) pressão diferencial e da velocidade de escoamento.
Fonte: AGUIRRE, L. A. Fundamentos da Instrumentação. São Paulo: Pearson Education, 2013.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre tubo de Pilot, assinale a alternativa correta que corresponde aos pontos (1) e (2). 
7- O fator de atrito é um parâmetro utilizado no cálculo da perda de carga, este fator está diretamente relacionado com o número de Reynolds e com a razão entre o diâmetro da tubulação e a rugosidade.
Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica dos fluidos. 8. ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 5.
 
A figura a seguir mostra a retirada de água de um reservatório para um tanque:
 
 
FONTE: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 189. (Adaptado).
 
Assim, considerando a imagem e o conteúdo estudado sobre perda de carga, assinale a alternativa correta. 
8 - Considere uma prensa hidráulica, cujos êmbolos possuem A1 = 10 cm 2 e A2 = 100 cm 2, respectivamente:
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p. 22. (Adaptado).
 
Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre a Lei de Pascal, determine qual é a força transmitida ao êmbolo 2, se a força aplicada no êmbolo 1 é de F1 = 100 N. 
9 - Um grupo de engenheiro é desafiado a calcular o diâmetro de uma tubulação de aço que deverá transportar gasolina a uma vazão de 19 L/s. Sabe-se que a viscosidade cinemática é 3.10 -6 m 2/s; o comprimento da tubulação é de 600 m e a perda de carga de 3 m.
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado, estime o valor do fator de atrito. 
10 - Analise a imagem a seguir:
 
FONTE: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall2008. p. 96. (Adaptado).
 
Sabe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 Mpa; a vazão é 10 L/s; a área da seção dos tubos é 10 cm 2 e a perda de carga entre as secções (1) e (4) é 2 m. Não é dado o sentido do escoamento, porém tem-se os dados γ H2O = 10 4 N/m 3 e g = 10 m/s 2. Considerando essas informações e conteúdo estudado, determine a carga manométrica da máquina e o tipo de máquina. 
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