PRV - Prova_ 2023C - Fenômenos de Transporte (63411) - Eng Civil

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06/03/2024, 21:45 PRV - Prova: 2023C - Fenômenos de Transporte (63411) - Eng. Civil
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PRV - Prova
Entrega 12 de set de 2023 em 23:59
Pontos 4
Perguntas 12
Disponível 5 de set de 2023 em 0:00 - 12 de set de 2023 em 23:59
Limite de tempo 180 Minutos
Este teste foi travado 12 de set de 2023 em 23:59.
Histórico de tentativas
Tentativa Tempo Pontuação
MAIS RECENTE Tentativa 1 11 minutos 3 de 4
Pontuação deste teste: 3 de 4
Enviado 6 de set de 2023 em 20:15
Esta tentativa levou 11 minutos.

Pergunta 1
0 / 0,2 pts
Você respondeu
 3,09 m
Resposta correta
 1,96 m
 2,84 m
 1,02 m
 2,08 m
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Pergunta 2
0 / 0,2 pts
Considere uma tubulação de aço galvanizado com uma seção circular de diâmetro de 50 cm e vazão
de 200 l/s. Nestas condições o fator de atrito f é 0,016. Por essa tubulação passa óleo de
viscosidade cinemática de 1,06 x 10 m /s. Qual a perda de carga por quilômetro durante este
escoamento?
-5 2
A respeito dos processos de convecção considere:
I. a transferência de calor é realizada de um ponto a outro tendo como agente os próprios fluidos;
II. a convecção forçada é conduzida por agentes externos e a livre por meio das variações de
densidade no próprio fluido.
III. condensação e ebulição são duas formas de convecção.
É correto dizer que:
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Você respondeu
 I e II estão corretas
 Apenas I está correta.
 II e III estão corretas
Resposta correta
 I, II e III estão corretas
 Apenas II está correta
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Pergunta 3
0 / 0,2 pts
 2 N/m ; 8 10 N s/m
 8 N/m 8 10 N s/m
Você respondeu
 8 N/m ; 2 10 N s/m
 4 N/m ; 2 10 N s/m
Resposta correta
 4 N/m ; 4 10 N s/m
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Pergunta 4
0,2 / 0,2 pts
 Unidade Térmica Britânica (BTU)
 Joule
Correto!
 Watt
 Caloria
 Quilowatt-hora
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Pergunta 5
0,2 / 0,2 pts
Uma placa de 1 metro de largura e 2 m de comprimento, e massa 8 kg move-se em um plano
inclinado de 30°. Entre essa placa e o plano há uma película de óleo de 1 mm que faz com que a
placa adquira velocidade constante de 1m/s. Qual a tensão no óleo e a sua viscosidade dinâmica?
Considere g= 10m/s .2
2 -3 2
2; -3 2
2 -3 2
2 -3 2
2 -3 2
Várias grandezas físicas podem ser expressas em diversas unidades de medida. Para o
comprimento, por exemplo, existe a jarda, a polegada, o quilômetro, dentre outras. Para a grandeza
física Energia é a mesma coisa. De posse dessa informação indique qual unidade de medida
relacionada abaixo não é condizente para expressar medidas de Energia?
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 1700 W
 2000 W
 2500 W
 1500 W
Correto!
 2700 W
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Pergunta 6
0 / 0,2 pts
Resposta correta
 Apenas II.
Você respondeu
 II e III
 I e II
 I e III
 Apenas I.
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Pergunta 7
0,2 / 0,2 pts
Uma parede de um forno industrial é aquecida, sendo que uma de suas faces está com uma
temperatura T1 de 1300 K, e a outra, T2, com 1000 K. Sabendo que a espessura da parede L é de
25 cm, e a área A é de 1,5 m , e sua condutividade térmica é de 1,5 W/mK, qual a quantidade de
calor perdida através da parede?
2
O transporte de massa é um dos três fenômenos de transporte objetos de estudo nas engenharias.
Muitas analogias podem ser estabelecidas entre esses três tipos. Especificamente a respeito do
transporte de massa é possível afirmar que:
I. O movimento global do fluido significa transferência de massa em fenômenos de transporte.
II. Da mesma forma que o gradiente de temperatura é a força motriz para a transferência de calor,
um gradiente de concentração de uma espécie em uma mistura é a força motriz para o transporte de
massa.
III. A difusão de massa é um processo análogo ao modo de calor por condução.
Estão corretas as afirmativas:
A rugosidade de uma superfície pode influenciar em diversos processos, inclusive na dinâmica de
fluidos. Sobre esse tema, analise as afirmativas abaixo:
I - Superfícies rugosas apresentam menor resistência ao escoamento de fluidos do que superfícies
lisas. 
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Correto!
 Apenas a afirmativa II está correta.
 Apenas a afirmativa I está correta.
 As afirmativas I e II estão corretas.
 Apenas a afirmativa III está correta.
 As afirmativas II e III estão corretas.
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Pergunta 8
0 / 0,2 pts
 8 cm
Resposta correta
 10 cm
Você respondeu
 12 cm
 6 cm
 4 cm
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Pergunta 9
0,2 / 0,2 pts
 x = r sin sin ; y = r cos cos ; z = r cos cos
 x = r sin sin cos cos ; y = r cos cos ; z = r sin sin
Correto!
 x = r sin sin cos cos ; y = r sin sin ; z = r cos cos 
 x = r sin sin ; y = r cos cos cos cos ; z = r sin sin
 x = r sin sin ; y = r cos cos ; z = r sin sin 

II - A rugosidade pode afetar a camada limite do fluido, alterando as condições de fluxo.
III - Quanto maior a rugosidade de uma superfície, maior será a intensidade do escoamento.
Assinale a alternativa correta:
Um bloco de altura 12 cm flutua em um fluido. Sabendo que a massa específica do bloco é de 800
kg/m e a massa específica do fluido é de 1200 N/m , quantos centímetros do bloco ficam fora da
água?
3 3
As coordenadas esféricas são utilizadas em diversos casos. Para controle de tráfego aéreo,
posicionamento dos astros, cálculo de luminosidade etc. Ou seja, são amplamente utilizadas em
casos em que a simetria a ser explorada é a da esfera. Comumente, estamos mais habituados com
as coordenadas cartesianas, x, y e z, e não com as esféricas r, e . Quais são as relações de
conversão entre as coordenadas cartesianas para esféricas?
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Pergunta 10
0,2 / 0,2 pts
 F, F, F.
 V, F, F
 F, V, V.
Correto!
 V, V, V.
 V, F, V.
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Pergunta 11
1 / 1 pts
Sua Resposta:
A respeito dos ciclos termodinâmicos, analise as afirmações a seguir e julgue-as como verdadeiras V
ou falsas F.
( ) A variação da energia líquida em um ciclo é nula, pois os estados iniciais e finais coincidem. 
( ) Em um ciclo de refrigeração, calor é retirado de um corpo frio.
( ) Ciclos de potência e ciclos de refrigeração possuem sentidos de transferência de energia
inversos.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta:
Desde o início das aulas você teve contato com equações, princípios e leis como a equação da
continuidade e a equação de Bernoulli, princípio de Arquimedes, lei de Pascal, lei de Newton da
viscosidade, lei de Fourier e as leis da Termodinâmica. Além disso, você também pode perceber que
as idealizações e generalizações também são frequentemente utilizadas como no modelo teórico de
gás ideal. Mas você já parou para refletir sobre quais as diferenças entre leis, teorias, equações e
princípios, e qual o papel das idealizações e generalizações? Defina, portanto, lei, teoria, princípio e
equação, e disserte sobre o papel das idealizações e generalizações na Física e na ciência em
geral.
Lei: Uma lei na ciência é uma afirmação geral que descreve uma relação fundamental entre variáveis
físicas ou fenômenos naturais. Leis são observações empíricas que descrevem o "como" os
fenômenos ocorrem, mas geralmente não explicam os mecanismos subjacentes.
Teoria: Uma teoria é um corpo mais abrangente de conhecimento que explica e prediz uma ampla
gama de fenômenos. Ao contrário das leis, as teorias buscam entender os "porquês" e os
mecanismos subjacentes aos fenômenos.
Princípio: Um princípio é uma afirmação fundamental que descreve um conceitoimportante em um
determinado contexto, fornecendo uma base conceitual para a compreensão. Princípios não são
necessariamente quantitativos, mas ajudam a fundamentar a compreensão dos fenômenos.
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Pergunta 12
1 / 1 pts
Sua Resposta:
Equação: Uma equação é uma expressão matemática que descreve uma relação quantitativa entre
variáveis físicas. Equações são frequentemente derivadas de leis e teorias e são usadas para
resolver problemas específicos ou modelar sistemas.
Idealizações e generalizações desempenham papéis vitais na ciência:
Simplificação: Permitem a simplificação de sistemas complexos, ignorando detalhes irrelevantes
para focar no que é essencial para o entendimento de um fenômeno.
Modelagem: Permitem criar modelos matemáticos que descrevem fenômenos naturais de forma
mais acessível e tratável, mesmo que esses modelos sejam simplificações da realidade.
Generalização: Facilitam a aplicação de princípios e leis em uma ampla gama de situações,
tornando o conhecimento científico aplicável em diferentes contextos.
Predição: Permitem fazer previsões e extrapolar resultados para situações que não foram
diretamente testadas.
No entanto, é importante reconhecer que as idealizações e generalizações têm limitações e podem
não ser precisas em todas as circunstâncias. Portanto, elas devem ser validadas por meio de
experimentos e observações da realidade para garantir sua aplicabilidade. A ciência é um processo
contínuo de refinamento e ajuste desses modelos à medida que novos dados e descobertas surgem.
A equação de Navier-Stokes é atualmente considerada a equação mais complexa da Física. Ela
descreve o campo de velocidades em fluidos. Apenas demonstrar que ela possui solução, sob
algumas condições, é o suficiente para que você possa ganhar um prêmio de 1 milhão de dólares
pelo Clay Mathematics Institute.
Explique por que ela é tão complexa, identifique quais são os elementos que a compõe e disserte
sobre porque sua solução traria inúmeros benefícios para diversas áreas aplicadas.
A equação de Navier-Stokes é considerada uma das equações mais complexas da física e da
matemática aplicada devido a sua natureza não linear e suas implicações profundas em
fluidodinâmica. Ela descreve o comportamento dos fluidos, como líquidos e gases, e é fundamental
em diversas áreas da ciência e engenharia.
A equação de Navier-Stokes é composta por vários elementos que a tornam complexa:
Derivadas Parciais: A equação contém derivadas parciais em relação às coordenadas espaciais e ao
tempo. Isso a torna uma equação em derivadas parciais, o que é intrinsecamente complexo.
Não Linearidade: A equação é não linear devido ao termo convectivo, que descreve o transporte de
propriedades através do movimento do fluido. Essa não linearidade torna a equação mais difícil de
resolver analiticamente.
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Pontuação do teste: 3 de 4
Viscosidade: A viscosidade do fluido é modelada por meio do tensor de viscosidade, que adiciona
complexidade à equação, especialmente em situações de escoamento viscoso.
Equação do Momento e da Conservação de Massa: A equação de Navier-Stokes é, na verdade, um
conjunto de equações que inclui a equação do momento (para cada direção espacial) e a equação
da conservação de massa. Essas equações estão acopladas e interagem umas com as outras.
A solução da equação de Navier-Stokes é um dos "Problemas do Milênio" reconhecidos pelo Clay
Mathematics Institute. Resolver esse problema envolve demonstrar a existência e suavidade de
soluções em três dimensões sob condições gerais. A complexidade desse problema reside na falta
de soluções gerais conhecidas e nas propriedades matemáticas intrincadas da equação.
A solução da equação de Navier-Stokes traria inúmeros benefícios para diversas áreas aplicadas:
Engenharia: A compreensão mais profunda e precisa do comportamento de fluidos é fundamental
para o projeto de aeronaves, veículos, sistemas de refrigeração, estruturas de engenharia civil, entre
outros. Isso levaria a projetos mais eficientes e econômicos.
Meteorologia e Clima: A atmosfera da Terra é um fluido, e a equação de Navier-Stokes é relevante
para a modelagem de fenômenos climáticos. Melhorar a previsão do tempo e a compreensão das
mudanças climáticas é vital.
Medicina e Biologia: A circulação sanguínea, o fluxo de fluidos biológicos e a difusão de substâncias
em sistemas vivos são governados por princípios semelhantes aos da equação de Navier-Stokes.
Isso pode ter aplicações na medicina, na pesquisa biomédica e no desenvolvimento de dispositivos
médicos.
Indústria de Petróleo e Gás: A exploração e produção de petróleo e gás envolvem o transporte de
fluidos em condições complexas. Compreender e modelar esses processos pode melhorar a
eficiência e a segurança da indústria.
Astronomia e Astrofísica: A equação de Navier-Stokes é relevante para a modelagem de
escoamentos de fluidos em corpos celestes, como estrelas e planetas. Isso pode contribuir para
nossa compreensão do universo.
Em resumo, a solução da equação de Navier-Stokes é um desafio matemático significativo, e sua
resolução teria um impacto substancial em inúmeras áreas da ciência e engenharia, melhorando
nossa compreensão e capacidade de lidar com escoamentos de fluidos em uma variedade de
contextos práticos.