EXERCICIOS Fenômenos de Transporte

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<p>Fenômenos de Transporte</p><p>Formas e transferência de energia por calor</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Qual a diferença entre energia macroscópica e energia microscópica?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>As formas macroscópicas de energia são aquelas que um sistema possui como um</p><p>todo, com relação a algum referencial externo, como as energias cinética e</p><p>potencial. As formas microscópicas de energia estão relacionadas ao movimento e</p><p>à influência de alguns efeitos externos como gravidade, magnetismo, eletricidade</p><p>e tensão superficial.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia macroscópica de um sistema está relacionada ao movimento e à</p><p>influência de alguns efeitos externos como gravidade, magnetismo, eletricidade e</p><p>tensão superficial.</p><p>• B</p><p>As formas macroscópicas de energia são aquelas relacionadas à estrutura</p><p>molecular de um sistema e ao grau de atividade molecular e são independentes de</p><p>referenciais externos. As formas microscópicas de energia são aquelas que um</p><p>sistema possui como um todo, com relação a algum referencial externo, como as</p><p>energias cinética e potencial.</p><p>Comentários da resposta</p><p>As formas macroscópicas de energia são aquelas que um sistema possui como um</p><p>todo, com relação a algum referencial externo, como as energias cinética e</p><p>potencial. As formas microscópicas de energia são aquelas relacionadas à estrutura</p><p>molecular de um sistema e ao grau de atividade molecular e são independentes de</p><p>referenciais externos.</p><p>• C</p><p>As formas macroscópicas de energia são aquelas que um sistema possui como um</p><p>todo, com relação a algum referencial externo, como as energias cinética e</p><p>potencial. As formas microscópicas de energia são aquelas relacionadas à estrutura</p><p>molecular de um sistema e ao grau de atividade molecular e são independentes de</p><p>referenciais externos.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as diversas formas</p><p>de energia que constituem a energia total de um sistema em dois grupos:</p><p>macroscópico e microscópico.</p><p>• D</p><p>As formas macroscópicas de energia são as que um sistema possui como resultado</p><p>de sua altura em um campo gravitacional. As formas microscópicas de energia são</p><p>aquelas relacionadas à estrutura molecular de um sistema e ao grau de atividade</p><p>molecular e são independentes de referenciais externos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia que um sistema possui como resultado de sua altura em um campo</p><p>gravitacional é chamada de energia potencial.</p><p>• E</p><p>As formas macroscópicas de energia são aquelas que um sistema possui como um</p><p>todo, com relação a algum referencial externo, como as energias cinética e</p><p>potencial. As formas microscópicas de energia são aquelas que um sistema possui</p><p>como resultado de seu movimento relativo a algum referencial.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia que um sistema possui como resultado de seu movi- mento relativo a</p><p>algum referencial é chamada de energia cinética.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Sobre a energia interna marque a alternativa correta:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>A energia interna associada à fase de um sistema é chamada de energia química.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia interna associada à fase de um sistema é chamada de energia latente.</p><p>• B</p><p>A parte da energia interna de um sistema associada às energias cinéticas das</p><p>moléculas é chamada de energia sensível.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A velocidade média e o grau de atividade das moléculas são proporcionais à</p><p>temperatura do gás.</p><p>• C</p><p>A temperaturas mais baixas as moléculas possuem energias cinéticas mais altas e,</p><p>como resultado, o sistema tem uma energia interna mais alta.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A temperaturas mais altas as moléculas possuem energias cinéticas mais altas e,</p><p>como resultado, o sistema tem uma energia interna mais alta.</p><p>• D</p><p>A energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada de</p><p>energia latente.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia interna associada às ligações atômicas de uma molécula é chamada de</p><p>energia química.</p><p>• E</p><p>A incrível quantidade de energia associada às fortes ligações existentes no interior</p><p>do núcleo do átomo propriamente dito é chamada de energia química.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A incrível quantidade de energia associada às fortes ligações existentes no interior</p><p>do núcleo do átomo propriamente dito é chamada de energia nuclear.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Como podemos definir energia mecânica?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>A energia mecânica pode ser definida como um termo que se refere à energia</p><p>proveniente da luz e do calor do Sol.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia solar é um termo que se refere à energia proveniente da luz e do calor do</p><p>Sol.</p><p>• B</p><p>A energia mecânica pode ser definida como a forma de gerar energia baseada na</p><p>geração de diferenças de potencial elétrico entre dois pontos, que permitem</p><p>estabelecer uma corrente elétrica entre ambos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia elétrica é uma forma de gerar energia baseada na geração de diferenças de</p><p>potencial elétrico entre dois pontos, que permitem estabelecer uma corrente</p><p>elétrica entre ambos.</p><p>• C</p><p>A energia mecânica pode ser definida como a forma de energia que está associada</p><p>a um sistema onde ocorre interação entre diferentes corpos e está relacionada com</p><p>a posição que o determinado corpo ocupa.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Em uma análise termodinâmica, normalmente é útil considerar as formas de energia</p><p>que constituem a energia total de um sistema em dois grupos: macroscópico e</p><p>microscópico. O macroscópico trata do comportamento global do sistema e é</p><p>aplicado na termodinâmica clássica. Já o microscópico leva em conta a estrutura da</p><p>matéria, analisando por meios estatísticos o comportamento médio das partículas</p><p>e assim relaciona com o comportamento macroscópico do sistema. Este último é</p><p>utilizado na termodinâmica estatística.</p><p>• D</p><p>A energia mecânica pode ser definida como a energia liberada em uma reação</p><p>nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atômicos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia nuclear é a energia liberada em uma reação nuclear, ou seja, em processos</p><p>de transformação de núcleos atômicos.</p><p>• E</p><p>A energia mecânica pode ser definida como a forma de energia que pode ser</p><p>convertida completa e diretamente em trabalho mecânico por um dispositivo</p><p>mecânico ideal, como uma turbina ideal.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>As energias cinética e potencial são as formas conhecidas de energia mecânica.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Considere as alternativas abaixo:</p><p>I- Calor é definido como a forma de energia transferida entre dois sistemas (ou entre um</p><p>sistema e sua vizinhança) em virtude da diferença de temperatura.</p><p>II- O calor não é a energia em trânsito. Ele só é reconhecido ao cruzar a fronteira de um</p><p>sistema.</p><p>III- Um processo durante o qual não há transferência de calor é chamado de processo</p><p>adiabático.</p><p>IV- O calor é transferido somente por condução e convecção.</p><p>Quais alternativas estão corretas?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>I e III.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>II- O calor é a energia em trânsito. Ele só é reconhecido ao cruzar a fronteira de um</p><p>sistema.</p><p>IV- O calor é transferido por condução, convecção e radiação.</p><p>• B</p><p>I, II e III.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A alternativa II está incorreta:</p><p>II- O calor é a energia em trânsito. Ele só é reconhecido ao cruzar a fronteira de um</p><p>sistema.</p><p>• C</p><p>Apenas a I.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Não é apenas a alternativa I que está correta.</p><p>• D</p><p>I e IV.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A alternativa IV está incorreta:</p><p>IV- O calor é transferido por condução, convecção e radiação.</p><p>• E</p><p>Todas as alternativas estão incorretas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>II- O calor é a energia em trânsito. Ele só é reconhecido ao cruzar a fronteira de um</p><p>sistema.</p><p>IV- O calor é transferido por condução, convecção e radiação.</p><p>se obtém:</p><p>v2=√(2gh)=√(2*9,8*16)= 17,7 m/s</p><p>Agora, utilizando a equação de conservação de massa, pode calcular a área do</p><p>orifício. Então tem que:</p><p>Q=A*v</p><p>A=Q/v=2,5x10-3/17,7=0,0001412 m²</p><p>Então, o diâmetro do orifício circular é de:</p><p>A=π*(d/2)²</p><p>d=2*√(A/π)=2*√(0,0001412/π)=0,013 m</p><p>Logo, a velocidade de saída do orifício é de 17,7 m/s e o diâmetro do orifício é</p><p>de 1,3 cm.</p><p>• D</p><p>16,9 m/s e 1,3 mm.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Primeiro, deve considerar a equação de Bernoulli e calcular a velocidade:</p><p>P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>Onde pode assumir que:</p><p>P1=P2 e y1-y2=h</p><p>Assim, isolando o valor de v2, se obtém:</p><p>v2=√(2gh)=√(2*9,8*16)= 17,7 m/s</p><p>Agora, utilizando a equação de conservação de massa, pode calcular a área do</p><p>orifício. Então tem que:</p><p>Q=A*v</p><p>A=Q/v=2,5x10-3/17,7=0,0001412 m²</p><p>Então, o diâmetro do orifício circular é de:</p><p>A=π*(d/2)²</p><p>d=2*√(A/π)=2*√(0,0001412/π)=0,013 m</p><p>Logo, a velocidade de saída do orifício é de 17,7 m/s e o diâmetro do orifício é</p><p>de 1,3 cm.</p><p>• E</p><p>14,5 m/s e 0,13 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Primeiro, deve considerar a equação de Bernoulli e calcular a velocidade:</p><p>P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>Onde pode assumir que:</p><p>P1=P2 e y1-y2=h</p><p>Assim, isolando o valor de v2, se obtém:</p><p>v2=√(2gh)=√(2*9,8*16)= 17,7 m/s</p><p>Agora, utilizando a equação de conservação de massa, pode calcular a área do</p><p>orifício. Então tem que:</p><p>Q=A*v</p><p>A=Q/v=2,5x10-3/17,7=0,0001412 m²</p><p>Então, o diâmetro do orifício circular é de:</p><p>A=π*(d/2)²</p><p>d=2*√(A/π)=2*√(0,0001412/π)=0,013 m</p><p>Logo, a velocidade de saída do orifício é de 17,7 m/s e o diâmetro do orifício é</p><p>de 1,3 cm.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Um fluxo de um fluido ideal é movimentado em uma tubulação similar à apresentada na</p><p>seção Na Prática. Em um ponto da tubulação, a pressão é de 2x104 Pa e o diâmetro é de 8</p><p>cm. Em outro ponto da tubulação, 0,5 m mais alto, a pressão é igual a 1,5x104 Pa e o</p><p>diâmetro é de 3 cm. Calcule a velocidade do fluido em ambos os pontos mencionados.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>v1=0,06 m/s e v2=0,45 m/s.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Como a densidade da água é igual em ambos os pontos (1000 kg/m³), escreva os</p><p>outros dados disponíveis em cada ponto:</p><p>Ponto 1:</p><p>P1=2x104 Pa; r1=0,04 m; y1=0</p><p>Ponto 2:</p><p>P2=1,5x104 Pa; r2=0,015 m; y2=0,5</p><p>Para tanto, utilize um sistema de equações em que use a equação de Bernoulli e a</p><p>equação de conservação de massa:</p><p>(1) P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>(2) A1v1=A2v2</p><p>Da equação (2) se obtém:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² (3)</p><p>Substituindo (3) em (1) e isolando o valor de v1, se obtém:</p><p>v1=√((P2-P1+ρgy2)/(1/2 ρ[1-(r1/r2 )4]))</p><p>v_1=0,06 m/s</p><p>Conhecendo o valor de v1, é só substituir o valor em (3) e se obtém o valor de v2:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² =0,45 m/s</p><p>A velocidade no ponto P1 é 0,06 m/s e no ponto P2 é 0,45 m/s.</p><p>• B</p><p>v1=0,45 m/s e v2=0,06 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Como a densidade da água é igual em ambos os pontos (1000 kg/m³), escreva os</p><p>outros dados disponíveis em cada ponto:</p><p>Ponto 1:</p><p>P1=2x104 Pa; r1=0,04 m; y1=0</p><p>Ponto 2:</p><p>P2=1,5x104 Pa; r2=0,015 m; y2=0,5</p><p>Para tanto, utilize um sistema de equações em que use a equação de Bernoulli e a</p><p>equação de conservação de massa:</p><p>(1) P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>(2) A1v1=A2v2</p><p>Da equação (2) se obtém:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² (3)</p><p>Substituindo (3) em (1) e isolando o valor de v1, se obtém:</p><p>v1=√((P2-P1+ρgy2)/(1/2 ρ[1-(r1/r2 )4]))</p><p>v_1=0,06 m/s</p><p>Conhecendo o valor de v1, é só substituir o valor em (3) e se obtém o valor de v2:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² =0,45 m/s</p><p>A velocidade no ponto P1 é 0,06 m/s e no ponto P2 é 0,45 m/s.</p><p>• C</p><p>v1=0,6 m/s e v2=0,045 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Como a densidade da água é igual em ambos os pontos (1000 kg/m³), escreva os</p><p>outros dados disponíveis em cada ponto:</p><p>Ponto 1:</p><p>P1=2x104 Pa; r1=0,04 m; y1=0</p><p>Ponto 2:</p><p>P2=1,5x104 Pa; r2=0,015 m; y2=0,5</p><p>Para tanto, utilize um sistema de equações em que use a equação de Bernoulli e a</p><p>equação de conservação de massa:</p><p>(1) P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>(2) A1v1=A2v2</p><p>Da equação (2) se obtém:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² (3)</p><p>Substituindo (3) em (1) e isolando o valor de v1, se obtém:</p><p>v1=√((P2-P1+ρgy2)/(1/2 ρ[1-(r1/r2 )4]))</p><p>v_1=0,06 m/s</p><p>Conhecendo o valor de v1, é só substituir o valor em (3) e se obtém o valor de v2:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² =0,45 m/s</p><p>A velocidade no ponto P1 é 0,06 m/s e no ponto P2 é 0,45 m/s.</p><p>• D</p><p>v1=1 m/s e v2=3 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Como a densidade da água é igual em ambos os pontos (1000 kg/m³), escreva os</p><p>outros dados disponíveis em cada ponto:</p><p>Ponto 1:</p><p>P1=2x104 Pa; r1=0,04 m; y1=0</p><p>Ponto 2:</p><p>P2=1,5x104 Pa; r2=0,015 m; y2=0,5</p><p>Para tanto, utilize um sistema de equações em que use a equação de Bernoulli e a</p><p>equação de conservação de massa:</p><p>(1) P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>(2) A1v1=A2v2</p><p>Da equação (2) se obtém:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² (3)</p><p>Substituindo (3) em (1) e isolando o valor de v1, se obtém:</p><p>v1=√((P2-P1+ρgy2)/(1/2 ρ[1-(r1/r2 )4]))</p><p>v_1=0,06 m/s</p><p>Conhecendo o valor de v1, é só substituir o valor em (3) e se obtém o valor de v2:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² =0,45 m/s</p><p>A velocidade no ponto P1 é 0,06 m/s e no ponto P2 é 0,45 m/s.</p><p>• E</p><p>v1=0,01 m/s e v2=0,5 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Como a densidade da água é igual em ambos os pontos (1000 kg/m³), escreva os</p><p>outros dados disponíveis em cada ponto:</p><p>Ponto 1:</p><p>P1=2x104 Pa; r1=0,04 m; y1=0</p><p>Ponto 2:</p><p>P2=1,5x104 Pa; r2=0,015 m; y2=0,5</p><p>Para tanto, utilize um sistema de equações em que use a equação de Bernoulli e a</p><p>equação de conservação de massa:</p><p>(1) P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>(2) A1v1=A2v2</p><p>Da equação (2) se obtém:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² (3)</p><p>Substituindo (3) em (1) e isolando o valor de v1, se obtém:</p><p>v1=√((P2-P1+ρgy2)/(1/2 ρ[1-(r1/r2 )4]))</p><p>v_1=0,06 m/s</p><p>Conhecendo o valor de v1, é só substituir o valor em (3) e se obtém o valor de v2:</p><p>v2=v1*(r1/r2)² =0,45 m/s</p><p>A velocidade no ponto P1 é 0,06 m/s e no ponto P2 é 0,45 m/s.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Considere um sistema de bomba de água que abastece a cisterna do seu bairro. A bomba</p><p>está na mesma altura que a toma de água, o tanque está 30 m acima da bomba e a</p><p>tubulação utilizada tem a mesma seção em todo o trajeto. Já o motor tem uma potência de</p><p>7,5 kW na saída do seu eixo e uma eficiência de 80%. Sabendo que a perda irreversível de</p><p>carga no sistema de tubulação é de 10 m, determine a vazão de bombeamento.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>1 m³/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para determinar a vazão de bombeamento, você primeiro deve ver a potência</p><p>mecânica líquida que a bomba fornece ao fluido:</p><p>Wbomba=7,5*0,8=6 kW</p><p>Considera-se o ponto 1 na toma de água, a referência (z1=0), e o ponto 2 na caixa</p><p>de água (z2=30 m). Ambos os pontos estão conectados à atmosfera (P1= P2=</p><p>Patm), a água na cisterna e na toma de água está parada, assim que V1= V2= 0.</p><p>Com isto, a equação de energia mecânica associada ao fluido que inclui a bomba</p><p>pode ser escrita como:</p><p>Wbomba=mgy2+mghcarga</p><p>Assim, tem-se que:</p><p>m=Wbomba/(g*(y+hcarga))=6000/(9,8*(30+10))=15,3 kg/s</p><p>Com essa vazão mássica, é possível agora calcular a vazão propriamente dita:</p><p>Q=m/ρ=15,3/1000=0,0153 m³/s</p><p>A vazão de bombeamento é de 0,0153 m³/s ou 15,3 litros por segundo.</p><p>• B</p><p>15 litros/seg.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para determinar a vazão de bombeamento, você primeiro deve ver a potência</p><p>mecânica líquida que a bomba fornece ao fluido:</p><p>Wbomba=7,5*0,8=6 kW</p><p>Considera-se o ponto 1 na toma de água, a referência (z1=0), e o ponto 2 na caixa</p><p>de água (z2=30 m). Ambos os pontos estão conectados à atmosfera (P1= P2=</p><p>Patm), a água na cisterna e na toma de água está parada, assim que V1= V2= 0.</p><p>Com isto, a equação de energia mecânica associada ao fluido que inclui a bomba</p><p>pode ser escrita como:</p><p>Wbomba=mgy2+mghcarga</p><p>Assim, tem-se que:</p><p>m=Wbomba/(g*(y+hcarga))=6000/(9,8*(30+10))=15,3 kg/s</p><p>Com essa vazão mássica, é possível agora calcular a vazão propriamente dita:</p><p>Q=m/ρ=15,3/1000=0,0153 m³/s</p><p>A vazão de bombeamento é de 0,0153 m³/s ou 15,3 litros por segundo.</p><p>• C</p><p>0,010 m³/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para determinar a vazão de bombeamento, você primeiro</p><p>deve ver a potência</p><p>mecânica líquida que a bomba fornece ao fluido:</p><p>Wbomba=7,5*0,8=6 kW</p><p>Considera-se o ponto 1 na toma de água, a referência (z1=0), e o ponto 2 na caixa</p><p>de água (z2=30 m). Ambos os pontos estão conectados à atmosfera (P1= P2=</p><p>Patm), a água na cisterna e na toma de água está parada, assim que V1= V2= 0.</p><p>Com isto, a equação de energia mecânica associada ao fluido que inclui a bomba</p><p>pode ser escrita como:</p><p>Wbomba=mgy2+mghcarga</p><p>Assim, tem-se que:</p><p>m=Wbomba/(g*(y+hcarga))=6000/(9,8*(30+10))=15,3 kg/s</p><p>Com essa vazão mássica, é possível agora calcular a vazão propriamente dita:</p><p>Q=m/ρ=15,3/1000=0,0153 m³/s</p><p>A vazão de bombeamento é de 0,0153 m³/s ou 15,3 litros por segundo.</p><p>• D</p><p>121 litros por segundo.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para determinar a vazão de bombeamento, você primeiro deve ver a potência</p><p>mecânica líquida que a bomba fornece ao fluido:</p><p>Wbomba=7,5*0,8=6 kW</p><p>Considera-se o ponto 1 na toma de água, a referência (z1=0), e o ponto 2 na caixa</p><p>de água (z2=30 m). Ambos os pontos estão conectados à atmosfera (P1= P2=</p><p>Patm), a água na cisterna e na toma de água está parada, assim que V1= V2= 0.</p><p>Com isto, a equação de energia mecânica associada ao fluido que inclui a bomba</p><p>pode ser escrita como:</p><p>Wbomba=mgy2+mghcarga</p><p>Assim, tem-se que:</p><p>m=Wbomba/(g*(y+hcarga))=6000/(9,8*(30+10))=15,3 kg/s</p><p>Com essa vazão mássica, é possível agora calcular a vazão propriamente dita:</p><p>Q=m/ρ=15,3/1000=0,0153 m³/s</p><p>A vazão de bombeamento é de 0,0153 m³/s ou 15,3 litros por segundo.</p><p>• E</p><p>0,22 m³/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para determinar a vazão de bombeamento, você primeiro deve ver a potência</p><p>mecânica líquida que a bomba fornece ao fluido:</p><p>Wbomba=7,5*0,8=6 kW</p><p>Considera-se o ponto 1 na toma de água, a referência (z1=0), e o ponto 2 na caixa</p><p>de água (z2=30 m). Ambos os pontos estão conectados à atmosfera (P1= P2=</p><p>Patm), a água na cisterna e na toma de água está parada, assim que V1= V2= 0.</p><p>Com isto, a equação de energia mecânica associada ao fluido que inclui a bomba</p><p>pode ser escrita como:</p><p>Wbomba=mgy2+mghcarga</p><p>Assim, tem-se que:</p><p>m=Wbomba/(g*(y+hcarga))=6000/(9,8*(30+10))=15,3 kg/s</p><p>Com essa vazão mássica, é possível agora calcular a vazão propriamente dita:</p><p>Q=m/ρ=15,3/1000=0,0153 m³/s</p><p>A vazão de bombeamento é de 0,0153 m³/s ou 15,3 litros por segundo.</p><p>Perda de Carga Localizada, Acessórios de Tubulação</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Qual a perda de carga singular em um conduto de 100 m, diâmetro de 100 mm, com um</p><p>fluido escoando a 2 m/s, apresentando as seguintes singularidades rosqueadas na</p><p>tubulação: válvula globo totalmente aberta e cotovelo de 45º com raio normal?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>1,16 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Não foi considerada a perda de carga do cotovelo de 45º. Calcula-se</p><p>hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.</p><p>• B</p><p>0,61 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A velocidade não foi colocada ao quadrado. Calcula-se</p><p>hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.</p><p>• C</p><p>0,06 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Não foi considerada a perda de carga em função da válvula globo. Calcula-se</p><p>hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.</p><p>• D</p><p>1, 22 m.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Esta é a resposta correta! Calcula-se</p><p>hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.</p><p>• E</p><p>0,00 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Só não há perda de carga singular se não houver singularidades. Calcula-se</p><p>hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>O que acontece com a perda de carga singular do escoamento anteriormente mencionado</p><p>se a viscosidade do fluido que escoa aumentar em 20% e se a válvula globo for totalmente</p><p>fechada?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um</p><p>fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em</p><p>20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento completo</p><p>da válvula globo aumenta em 100% sua perda de carga singular.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o</p><p>escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito</p><p>curto. O fechamento completo da válvula estancaria o escoamento, levando o</p><p>coeficiente de perda de carga a tender ao infinito.</p><p>• B</p><p>A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um</p><p>fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em</p><p>20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento da válvula</p><p>não altera a perda de carga, seu Ks é constante, independentemente da abertura da</p><p>válvula.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o</p><p>escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito</p><p>curto. O fechamento completo altera a perda de carga, Ks é, sim, função da abertura</p><p>da válvula.</p><p>• C</p><p>A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das</p><p>singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a</p><p>perda de carga linear. O fechamento completo da válvula globo aumenta em 100%</p><p>sua perda de carga singular.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Apesar de a primeira parte estar correta, o fechamento completo da válvula</p><p>estancaria o escoamento, levando o coeficiente de perda de carga a tender ao</p><p>infinito.</p><p>• D</p><p>A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um</p><p>fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em</p><p>20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%.</p><p>O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa</p><p>que ela ficará em repouso, logo seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de</p><p>carga tão grande que simplesmente para o escoamento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o</p><p>escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito</p><p>curto. A segunda parte da resposta está correta.</p><p>• E</p><p>A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das</p><p>singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a</p><p>perda de carga linear.</p><p>O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa</p><p>que ela ficará em repouso, assim, seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de</p><p>carga tão grande que simplesmente para o escoamento.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Qual o comprimento equivalente das perdas de cargas singulares da tubulação</p><p>anteriormente citada, considerando que o tubo perde linearmente 0,135 m de carga por</p><p>metros de tubulação?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>9 m.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Leq = Hps/J = 1,22/0,135.</p><p>• B</p><p>14 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Leq = Hps/J = 1,22/0,135.</p><p>• C</p><p>10 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Leq = Hps/J = 1,22/0,135.</p><p>• D</p><p>12 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Leq = Hps/J = 1,22/0,135.</p><p>• E</p><p>8 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Leq = Hps/J = 1,22/0,135.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Qual o erro relativo da perda de carga linear em comparação com a perda de carga total?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>0,08%.</p><p>Comentários da resposta</p><p>erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%.</p><p>• B</p><p>4,30%.</p><p>Comentários da resposta</p><p>erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109.</p><p>• C</p><p>8,28%.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109.</p><p>• D</p><p>9,00%.</p><p>Comentários da resposta</p><p>erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%. Este cálculo foi realizado</p><p>erroneamente, erelativo = hpS/hpL.</p><p>• E</p><p>0,09%.</p><p>Comentários da resposta</p><p>erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%. Este cálculo foi realizado</p><p>erroneamente, erelativo = hpS/hpL, e ainda foi interpretado de forma equivocada.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Qual o valor do fator de atrito f na tubulação anteriormente citada? Qual valor do</p><p>somatório de Ks tornaria a perda de carga singular</p><p>idêntica à perda de carga linear?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>0,66 e 66,2.</p><p>Comentários da resposta</p><p>f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, Ks = hpL 2g / V².</p><p>• B</p><p>0,066 e 66,2.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular,</p><p>Ks = hpL 2g / V².</p><p>• C</p><p>0,132 e 66,2.</p><p>Comentários da resposta</p><p>f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular,</p><p>Ks = hpL 2g / V².</p><p>• D</p><p>0,066 e 132,4.</p><p>Comentários da resposta</p><p>f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular,</p><p>Ks = hpL 2g / V².</p><p>• E</p><p>0,132 e 132,4.</p><p>Comentários da resposta</p><p>f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular,</p><p>Ks = hpL 2g / V².</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Uma sala encontra-se inicialmente à temperatura de 25°C, que é a mesma do ambiente</p><p>externo. Um grande ventilador, que consome 200W de eletricidade quando em</p><p>funcionamento, é então ligado no interior da sala. A taxa de transferência de calor entre a</p><p>sala e o ar externo é dada por Q = U.A.(Ti-To) onde U = 6 W/m2°C é o coeficiente global de</p><p>transferência de calor, A = 30 m2 é a área das superfícies da sala e Ti e To são as</p><p>temperaturas do ar interno e externo, respectivamente. Determine a temperatura do ar</p><p>interno quando são estabelecidas condições de operação em regime permanente.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>26,1℃.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>- A transferência de calor através do piso é desprezível.</p><p>- Não existem outras interações de energia.</p><p>A eletricidade consumida pelo ventilador é a energia fornecida para a sala e,</p><p>portanto, a sala recebe energia a uma taxa de 200 W. Como resultado, a</p><p>temperatura do ar da sala tende a subir.</p><p>À medida que a temperatura do ar se eleva, a taxa com a qual o calor é rejeitado da</p><p>sala aumenta, até um ponto em que se iguala ao consumo de potência elétrica.</p><p>Nesse ponto, a temperatura do ar da sala e, portanto, o conteúdo de energia dela</p><p>permanecem constantes, e a conservação da energia da sala se reduz a</p><p>Eentrada-Esaída=dEsistdt=0</p><p>Como o regime é permanente dt=0</p><p>Então: Eentrada-Esaída</p><p>Weletri,ent = Q sai= U.A.(Ti - To)</p><p>200=6.30.(Ti-25)</p><p>Ti=26,1℃</p><p>• B</p><p>22,1℃.</p><p>Comentários da resposta</p><p>- A transferência de calor através do piso é desprezível.</p><p>- Não existem outras interações de energia.</p><p>A eletricidade consumida pelo ventilador é a energia fornecida para a sala e,</p><p>portanto, a sala recebe energia a uma taxa de 200 W. Como resultado, a</p><p>temperatura do ar da sala tende a subir.</p><p>À medida que a temperatura do ar se eleva, a taxa com a qual o calor é rejeitado da</p><p>sala aumenta, até um ponto em que se iguala ao consumo de potência elétrica.</p><p>Nesse ponto, a temperatura do ar da sala e, portanto, o conteúdo de energia dela</p><p>permanecem constantes, e a conservação da energia da sala se reduz a</p><p>Eentrada-Esaída=dEsistdt=0</p><p>Como o regime é permanente dt=0</p><p>Então: Eentrada-Esaída</p><p>Weletri,ent = Q sai= U.A.(Ti - To)</p><p>200=6.30.(Ti-25)</p><p>Ti=26,1℃</p><p>• C</p><p>20,1℃.</p><p>Comentários da resposta</p><p>- A transferência de calor através do piso é desprezível.</p><p>- Não existem outras interações de energia.</p><p>A eletricidade consumida pelo ventilador é a energia fornecida para a sala e,</p><p>portanto, a sala recebe energia a uma taxa de 200 W. Como resultado, a</p><p>temperatura do ar da sala tende a subir.</p><p>À medida que a temperatura do ar se eleva, a taxa com a qual o calor é rejeitado da</p><p>sala aumenta, até um ponto em que se iguala ao consumo de potência elétrica.</p><p>Nesse ponto, a temperatura do ar da sala e, portanto, o conteúdo de energia dela</p><p>permanecem constantes, e a conservação da energia da sala se reduz a</p><p>Eentrada-Esaída=dEsistdt=0</p><p>Como o regime é permanente dt=0</p><p>Então: Eentrada-Esaída</p><p>Weletri,ent = Q sai= U.A.(Ti - To)</p><p>200=6.30.(Ti-25)</p><p>Ti=26,1℃</p><p>• D</p><p>15,1℃.</p><p>Comentários da resposta</p><p>- A transferência de calor através do piso é desprezível.</p><p>- Não existem outras interações de energia.</p><p>A eletricidade consumida pelo ventilador é a energia fornecida para a sala e,</p><p>portanto, a sala recebe energia a uma taxa de 200 W. Como resultado, a</p><p>temperatura do ar da sala tende a subir.</p><p>À medida que a temperatura do ar se eleva, a taxa com a qual o calor é rejeitado da</p><p>sala aumenta, até um ponto em que se iguala ao consumo de potência elétrica.</p><p>Nesse ponto, a temperatura do ar da sala e, portanto, o conteúdo de energia dela</p><p>permanecem constantes, e a conservação da energia da sala se reduz a</p><p>Eentrada-Esaída=dEsistdt=0</p><p>Como o regime é permanente dt=0</p><p>Então: Eentrada-Esaída</p><p>Weletri,ent = Q sai= U.A.(Ti - To)</p><p>200=6.30.(Ti-25)</p><p>Ti=26,1℃</p><p>• E</p><p>17,1℃.</p><p>Comentários da resposta</p><p>- A transferência de calor através do piso é desprezível.</p><p>- Não existem outras interações de energia.</p><p>A eletricidade consumida pelo ventilador é a energia fornecida para a sala e,</p><p>portanto, a sala recebe energia a uma taxa de 200 W. Como resultado, a</p><p>temperatura do ar da sala tende a subir.</p><p>À medida que a temperatura do ar se eleva, a taxa com a qual o calor é rejeitado da</p><p>sala aumenta, até um ponto em que se iguala ao consumo de potência elétrica.</p><p>Nesse ponto, a temperatura do ar da sala e, portanto, o conteúdo de energia dela</p><p>permanecem constantes, e a conservação da energia da sala se reduz a</p><p>Eentrada-Esaída=dEsistdt=0</p><p>Como o regime é permanente dt=0</p><p>Então: Eentrada-Esaída</p><p>Weletri,ent = Q sai= U.A.(Ti - To)</p><p>200=6.30.(Ti-25)</p><p>Ti=26,1℃</p><p>Introdução à primeira lei da termodinâmica</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Como podemos definir a conservação de energia?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Conservação de energia é a energia que não se transforma; ela perpassa de uma</p><p>forma à outra de maneira impressionante, mas não se conserva.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Conservação de energia é a energia que se transforma; ela perpassa de uma forma</p><p>à outra de maneira impressionante, mas sempre se conserva.</p><p>• B</p><p>Conservação de energia é um princípio em que, em um sistema isolado, há uma</p><p>entidade fundamental chamada energia que se conserva, seja qual for a</p><p>transformação sofrida pelo sistema.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Este princípio é largamente comprovado experimentalmente em todos os campos</p><p>da física, da química e de outras ciências da natureza.</p><p>• C</p><p>Conservação de energia é um princípio em que, em um sistema isolado, há uma</p><p>entidade fundamental chamada energia que não se conserva, seja qual for a</p><p>transformação sofrida pelo sistema.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Conservação de energia é um princípio em que, em um sistema isolado, há uma</p><p>entidade fundamental chamada energia que se conserva, seja qual for a</p><p>transformação sofrida pelo sistema.</p><p>• D</p><p>Conservação de energia é um princípio em que, em um sistema aberto, há uma</p><p>entidade fundamental chamada energia que se conserva, seja qual for a</p><p>transformação sofrida pelo sistema.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Conservação de energia é um princípio em que, em um sistema isolado, há uma</p><p>entidade fundamental chamada energia que se conserva, seja qual for a</p><p>transformação sofrida pelo sistema.</p><p>• E</p><p>Conservação de energia estabelece que a quantidade total de energia em um</p><p>sistema isolado não é constante.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Conservação de energia estabelece que a quantidade total de energia em um</p><p>sistema isolado permanece constante.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Sobre a convenção de sinais da primeira lei da termodinâmica é correto afirmar:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Consideramos a energia interna positiva se a energia interna do sistema aumentar.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Consideramos a energia interna negativa se a energia interna diminuir.</p><p>• B</p><p>Consideramos o calor positivo se o calor fluir do sistema para a suavizinhança.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Consideramos o calor positivo se o calor fluir da vizinhança para osistema.</p><p>• C</p><p>Consideramos o trabalho positivo se o trabalho for realizado pelavizinhança sobre</p><p>o sistema.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Consideramos o trabalho positivo se o trabalho for realizado pelo sistema sobre</p><p>sua vizinhança.</p><p>• D</p><p>Consideramos o trabalho negativo se o trabalho for realizado pelo sistema sobre</p><p>sua vizinhança.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Consideramos o trabalho negativo se o trabalho for realizado pelavizinhança sobre</p><p>o sistema.</p><p>• E</p><p>Consideramos o calor negativo se o calor fluir da vizinhança para osistema.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Consideramos o calor negativo se o calor fluir do sistema para a suavizinhança.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Considerando o trabalho líquido como o mesmo em todos os processos adiabáticos de um</p><p>sistema fechado entre dois estados especificados, o valor do trabalho líquido deve</p><p>depender apenas dos estados inicial e final do sistema e, portanto, deve</p><p>corresponder à</p><p>variação de uma propriedade do sistema. Qual é essa propriedade?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Energia potencial.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia potencial é a forma de energia que está associada a um sistema onde</p><p>ocorre interação entre diferentes corpos e está relacionada com a posição que o</p><p>determinado corpo ocupa.</p><p>• B</p><p>Energia cinética.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A energia cinética é a energia que está relacionada com o estado de movimento de</p><p>um corpo.</p><p>• C</p><p>Energia total.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A primeira lei não faz referência ao valor da energia total de um sistema fechado</p><p>em um estado.</p><p>• D</p><p>Energia térmica.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia térmica é uma forma de energia que está diretamente associada à</p><p>temperatura absoluta de um sistema.</p><p>• E</p><p>Energia mecânica.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Energia mecânica é a energia que pode ser transferida por meio de força.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Marque a alternativa correta:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Em um sistema isolado, há uma entidade fundamental chamada energia que não se</p><p>conserva, seja qual for a transformação sofrida pelo sistema.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Em um sistema isolado, há uma entidade fundamental chamada energia que se</p><p>conserva, seja qual for a transformação sofrida pelo sistema.</p><p>• B</p><p>Uma das principais consequências da primeira lei é a existência e definição da</p><p>propriedade energia cinética.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Uma das principais consequências da primeira lei é a existência e definição da</p><p>propriedade energia total E.</p><p>• C</p><p>Para todos os processos adiabáticos entre dois estados especificados de um</p><p>sistema fechado, o trabalho líquido realizado não é o mesmo, independentemente</p><p>da natureza do sistema fechado e dos detalhes do processo.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para todos os processos adiabáticos entre dois estados especificados de um</p><p>sistema fechado, o trabalho líquido realizado é o mesmo, independentemente da</p><p>natureza do sistema fechado e dos detalhes do processo.</p><p>• D</p><p>A primeira lei da termodinâmica enuncia que a energia pode ser criada durante um</p><p>processo e pode mudar de forma.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A primeira lei da termodinâmica enuncia que energia não pode ser criada nem</p><p>destruída durante um processo, ela pode apenas mudar de forma.</p><p>• E</p><p>A primeira lei da termodinâmica enuncia que energia não pode ser criada nem</p><p>destruída durante um processo, ela pode apenas mudar de forma.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cada parcela de energia deve ser contabilizada durante um processo.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Considere as seguintes alternativas:</p><p>I- Toda energia interna perdida pelo sistema é convertida em calor (Q) por meio do atrito.</p><p>II- A energia interna U do sistema deve permanecer constante ou, equivalentemente, a</p><p>variação da energia interna deve ser zero.</p><p>III- A diferença entre o trabalho W e o calor Q representará a variação da energia interna</p><p>do sistema: ΔU = Q - W.</p><p>Quais alternativas estão INCORRETAS?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Todas as alternativas estão corretas.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sempre se tem como base o princípio da conservação da energia e, analisando as</p><p>alternativas, podemos perceber que todas as alternativas estão corretas.</p><p>• B</p><p>Todas as alternativas estão incorretas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Não são todas alternativas que estão incorretas.</p><p>• C</p><p>I e II.</p><p>Comentários da resposta</p><p>As alternativas I e II estão corretas.</p><p>• D</p><p>Apenas I.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A alternativa I está correta.</p><p>• E</p><p>I e III.</p><p>Comentários da resposta</p><p>As alternativas I e III estão corretas.</p><p>Introdução ao fenômeno dos transportes</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Que tipo de transferência faz com que a energia seja transferida através da parede,</p><p>tendendo a um estado de equilíbrio onde a superfície interna será tão quente quanto a</p><p>externa?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Transferência de calor.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A transferência de calor Indica como ocorre e qual a velocidade com que o calor é</p><p>transportado.</p><p>• B</p><p>Transferência de quantidade de movimento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A transferência de quantidade de movimento é o produto da massa pela velocidade</p><p>de um objeto. Exemplo: fluido se movimenta entre duas placas paralelas.</p><p>• C</p><p>Transferência de massa.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A transferência de massa é o processo de transporte onde existe a migração de</p><p>uma ou mais espécies químicas em um dado meio, podendo esse ser sólido, líquido</p><p>ou gasoso.</p><p>• D</p><p>Transferência de quantidade de movimento e massa.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A transferência de quantidade de movimento é o produto da massa pela velocidade</p><p>de um objeto. Exemplo: fluido se movimenta entre duas placas paralelas.A</p><p>transferência de massa é o processo de transporte onde existe a migração de uma</p><p>ou mais espécies químicas em um dado meio, podendo esse ser sólido, líquido ou</p><p>gasoso.</p><p>• E</p><p>Transferência de energia.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A transferência de energia é a transmissão de energia elétrica.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Para uma panela de água quente sendo aquecida, como mostra o desenho, que mecanismo</p><p>de transferência de calor está ocorrendo? Por quê.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Condução - Transferência de energia de partículas mais energéticas para partículas</p><p>menos energéticas por contato direto.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na panela, está ocorrendo o aquecimento, portanto não é um contato direto.</p><p>• B</p><p>Convecção - Transmissão através da agitação molecular e do movimento do</p><p>próprio meio ou por partes deste meio.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Convecção é o modo de transferência de calor entre uma superfície sólida e um</p><p>líquido que está em movimento, o que ocorre na panela.</p><p>• C</p><p>Radiação térmica - Transferência de energia na forma de ondas eletromagnéticas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>No aquecimento da panela, não temos ondas eletromagnéticas.</p><p>• D</p><p>Convecção - Transferência de energia de partículas mais energéticas para</p><p>partículas menos energéticas por contato direto.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na convecção, a transferência de energia é através da agitação molecular e do</p><p>movimento do próprio meio ou por partes deste meio.</p><p>• E</p><p>Irradiação - Transmissão através da agitação molecular e do movimento do próprio</p><p>meio ou por partes deste meio.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Irradiação - É a transferência de energia na forma de ondas eletromagnéticas.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Qual a diferença entre termodinâmica e transferência de calor?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Termodinâmica - indica como ocorre e qual a velocidade com que o calor é</p><p>transportado. Transferência de calor-estuda as interações (trocas de energia) entre</p><p>um sistema e suas vizinhanças.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na termodinâmica não é considerado o calor transportado e na transferência não</p><p>se consideram as trocas de energia.</p><p>• B</p><p>Termodinâmica - é a parte que estuda o efeito de forças em fluidos. Transferência</p><p>de calor-estuda as interações (trocas de energia) entre um sistema e suas</p><p>vizinhanças.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na termodinâmica não são estudadas as forças de um fluido e na transferência não</p><p>se consideram as trocas de energia.</p><p>• C</p><p>Termodinâmica - estuda as interações (trocas de energia) entre um sistema e suas</p><p>vizinhanças. Transferência de calor- indica como ocorre e qual a velocidade com</p><p>que o calor é transportado.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Correto. Adicionalmente, a diferença entre a Termodinâmica e a Transferência de</p><p>calor é que a Termodinâmica estuda sistemas em equilíbrio (não há gradiente de</p><p>temperatura). A transferência de Calor explica os modos de transferência, como o</p><p>calor se propagada e as taxas que ocorrem.</p><p>• D</p><p>Termodinâmica - processo de transporte onde existe a migração de uma ou mais</p><p>espécies químicas em um dado meio, podendo esse ser sólido, líquido ou</p><p>gasoso.Transferência de calor- indica como ocorre e qual a velocidade</p><p>com que o</p><p>calor é transportado.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na Termodinâmica não há migração de uma ou mais espécies químicas.</p><p>• E</p><p>Termodinâmica - processo de transporte onde existe a migração de uma ou mais</p><p>espécies químicas em um dado meio, podendo esse ser sólido, líquido ou</p><p>gasoso.Transferência de calor- é a parte que estuda o efeito de forças em fluidos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Na Termodinâmica não há migração de uma ou mais espécies químicas. Na</p><p>transferência de calor não são estudadas as forças de um fluido.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Ao detalhar o conceito de energia interna, é entendido que a soma de todas as formas</p><p>microscópicas de energia é denominada energia interna U do sistema. Segundo as</p><p>afirmativas a seguir, quais estão corretas quanto a energia interna:</p><p>I) A energia interna pode ser descrita também como a soma das energias cinéticas e</p><p>potenciais das moléculas.</p><p>II) A velocidade média e o grau de atividade das moléculas não são proporcionais à</p><p>temperatura.</p><p>III) A parte de energia interna associada com a energia cinética das moléculas é</p><p>denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>Pode-se afirmar que:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>As alternativas corretas são I e III.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sim, a energia interna pode ser descrita também como a soma das energias</p><p>cinéticas e potenciais das moléculas. No caso da velocidade média e o grau de</p><p>atividade das moléculas são proporcionais à temperatura, está errada a negativa da</p><p>frase. E está correto que a parte de energia interna associada com a energia cinética</p><p>das moléculas é denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>• B</p><p>Somente a I está correta.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sim, a energia interna pode ser descrita também como a soma das energias</p><p>cinéticas e potenciais das moléculas. No caso da velocidade média e o grau de</p><p>atividade das moléculas são proporcionais à temperatura, está errada a negativa da</p><p>frase. E está correto que a parte de energia interna associada com a energia cinética</p><p>das moléculas é denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>• C</p><p>Somente as alternativas I e II estão corretas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sim, a energia interna pode ser descrita também como a soma das energias</p><p>cinéticas e potenciais das moléculas. No caso da velocidade média e o grau de</p><p>atividade das moléculas são proporcionais à temperatura, está errada a negativa da</p><p>frase. E está correto que a parte de energia interna associada com a energia cinética</p><p>das moléculas é denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>• D</p><p>As alternativas corretas são II e III.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sim, a energia interna pode ser descrita também como a soma das energias</p><p>cinéticas e potenciais das moléculas. No caso da velocidade média e o grau de</p><p>atividade das moléculas são proporcionais à temperatura, está errada a negativa da</p><p>frase. E está correto que a parte de energia interna associada com a energia cinética</p><p>das moléculas é denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>• E</p><p>Todas são corretas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Sim, a energia interna pode ser descrita também como a soma das energias</p><p>cinéticas e potenciais das moléculas. No caso da velocidade média e o grau de</p><p>atividade das moléculas são proporcionais à temperatura, está errada a negativa da</p><p>frase. E está correto que a parte de energia interna associada com a energia cinética</p><p>das moléculas é denominada energia sensível ou calor sensível.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Assinale a alternativa correta:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Condução é a transferência de energia resultante da interação de partículas de</p><p>maior energia de uma substância com partículas adjacentes de menor energia.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução é o processo de propagação do calor que se dá por transferência de</p><p>energia entre as partículas, desse modo, ela necessita de um meio para ocorrer.</p><p>Esse processo pode ser percebido quando se aquece uma das extremidades de uma</p><p>barra metálica. No início, ao tocar a extremidade da barra que está distante da</p><p>fonte de aquecimento, percebe-se que ela está fria, mas após certo tempo, sente-</p><p>se que ela também está aquecendo. A explicação para esse fenômeno é dada pela</p><p>transferência de energia entre as partículas da barra. As moléculas mais próximas</p><p>da fonte de aquecimento recebem energia e agitam-se com maior intensidade. Essa</p><p>agitação provoca colisões com outras moléculas próximas, resultando na</p><p>transferência de energia e consequentemente na agitação dessas outras moléculas.</p><p>Esse processo propaga-se por toda a barra (meio de propagação).</p><p>• B</p><p>Convecção é o modo de transferência de calor entre uma superfície no vácuo, e</p><p>esse processo envolve os efeitos combinados de condução e movimento do fluido.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Convecção é o modo de transferência de calor entre uma superfície sólida e um</p><p>líquido ou gás adjacente que está em movimento, e esse processo envolve os</p><p>efeitos combinados de condução e movimento do fluido.</p><p>• C</p><p>A radiação por si só não emite calor, para isso, ela utiliza meios sólidos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Radiação é a energia emitida pela matéria em forma de ondas eletromagnéticas.</p><p>• D</p><p>A condução e a convecção não são mecanismos de transferência de calor, elas são</p><p>transferência de ondas eletromagnéticas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução e a convecção são mecanismos de transferência de calor.</p><p>• E</p><p>A termodinâmica estuda a taxa de transferência de calor.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A termodinâmica estuda o movimento da energia e como a energia cria movimento.</p><p>Fundamentos da condução de calor</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Marque a alternativa INCORRETA:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>A condução pode ser definida como o processo pelo qual a energia é transferida de</p><p>uma região de alta temperatura para outra de temperatura mais baixa dentro de</p><p>um meio.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução ocorre em um meio estacionário em virtude de um gradiente de</p><p>temperatura.</p><p>• B</p><p>A condução pode ser visualizada como a transferência de energia de partículas</p><p>mais energéticas para partículas menos energéticas de uma substância devido a</p><p>interações entre elas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução ocorre em um meio estacionário em virtude de um gradiente de</p><p>temperatura.</p><p>• C</p><p>Na condução podemos citar como exemplo um gás submetido a uma diferença de</p><p>temperatura.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução ocorre em um meio estacionário que pode ser um gás. Ele estando</p><p>nestas condições e a uma diferença de temperatura, pode ser considerado uma</p><p>condução.</p><p>• D</p><p>A condução pode ocorrer em um meio sólido, líquido ou gasoso.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução ocorre em um meio estacionário, podendo ser um sólido ou fluidos (gás</p><p>e líquido), em virtude de uma diferença de temperatura.</p><p>• E</p><p>A condução pode ser definida como o processo pelo qual a energia é transferida</p><p>das porções quentes para as porções frias de um fluido através de uma ação</p><p>combinada.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A convecção pode ser definida como o processo pelo qual a energia é transferida</p><p>das porções quentes para as porções frias de um fluido através de uma ação</p><p>combinada.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Suponhamos que um engenheiro é responsável pela operação de um forno e necessita</p><p>reduzir as perdas térmicas pela parede de um forno por razões econômicas. Qual a</p><p>possibilidade para redução do fluxo de calor em uma parede plana?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Trocar a parede por outra de menor condutividade.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Com a lei de Fourier há uma diminuição do fluxo de calor com a diminuição da</p><p>condutividade térmica.</p><p>• B</p><p>Aumentar a área superficial do forno.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Se aumentarmos a área superficial do forno, pela lei de Fourier teremos o aumento</p><p>do fluxo de calor. Para ocorrer a diminuição do fluxo de calor temos de diminuir a</p><p>área superficial do forno.</p><p>• C</p><p>Diminuir a espessura da parede.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Se diminuirmos a espessura da parede, pela lei de Fourier teremos o aumento do</p><p>fluxo de calor. Para ocorrer a diminuição do fluxo de calor temos de aumentar a</p><p>espessura da parede.</p><p>• D</p><p>Aumentar a temperatura interna do forno.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Se aumentarmos a temperatura interna do forno, pela lei de Fourier teremos o</p><p>aumento do fluxo de calor. Para ocorrer a diminuição do fluxo de calor temos de</p><p>diminuir a temperatura interno do forno.</p><p>• E</p><p>Aumentar a temperatura interna do forno e aumentar a área superficial do forno.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Se aumentar a temperatura interna e a área superficial do forno, pela lei de Fourier</p><p>teremos o aumento do fluxo de calor. Para ocorrer a diminuição do fluxo de calor</p><p>temos de diminuir a temperatura interna e a área superficial do forno.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Considere uma parede de uma sala com 15 m de comprimento, 6 m de largura e 3 m de</p><p>altura com temperatura de 20ºC (graus Celsius). As paredes da sala têm 15 cm de espessura</p><p>e são feitas de tijolos com condutividade térmica de 0,72 W/m.k, com as áreas das janelas</p><p>desprezíveis. A face interna da parede está com 30ºC (graus Celsius). Despreze a troca de</p><p>calor do piso e do teto, que estão isolados. Qual a taxa de perda de calor através da parede</p><p>neste dia?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>q=3024 W</p><p>Comentários da resposta</p><p>T1=30+273=303k</p><p>T2=20+273=293K</p><p>K=0,72W/m.k</p><p>L=15 cm=0,15 m</p><p>A=2x(6x3)+2x(15x3)= 126m2</p><p>q=K.A.(T1−T2)L=0,72.126.(303−293)0,15=6048W</p><p>• B</p><p>q=6048 W</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>.T1=30+273=303k</p><p>T2=20+273=293K</p><p>K=0,72W/m.k</p><p>L=15 cm=0,15 m</p><p>A=2x(6x3)+2x(15x3)= 126m2</p><p>q=K.A.(T1−T2)L=0,72.126.(303−293)0,15=6048W</p><p>• C</p><p>q=60,48W</p><p>Comentários da resposta</p><p>.T1=30+273=303k</p><p>T2=20+273=293K</p><p>K=0,72W/m.k</p><p>L=15 cm=0,15 m</p><p>A=2x(6x3)+2x(15x3)= 126m2</p><p>q=K.A.(T1−T2)L=0,72.126.(303−293)0,15=6048W</p><p>• D</p><p>q=604,8W</p><p>Comentários da resposta</p><p>.T1=30+273=303k</p><p>T2=20+273=293K</p><p>K=0,72W/m.k</p><p>L=15 cm=0,15 m</p><p>A=2x(6x3)+2x(15x3)= 126m2</p><p>q=K.A.(T1−T2)L=0,72.126.(303−293)0,15=6048W</p><p>• E</p><p>q=5184W</p><p>Comentários da resposta</p><p>T1=30+273=303k</p><p>T2=20+273=293K</p><p>K=0,72W/m.k</p><p>L=15 cm=0,15 m</p><p>A=2x(6x3)+2x(15x3)= 126m2</p><p>q=K.A.(T1−T2)L=0,72.126.(303−293)0,15=6048W</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Sobre os mecanismos de condução, marque a alternativa INCORRETA.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Um exemplo de mecanismos de condução é um gás submetido a uma diferença de</p><p>temperatura.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução pode ocorrer em um gás a uma diferença de temperatura.</p><p>• B</p><p>Os mecanismos de condução de calor podem ocorrer no vácuo.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A condução pode ocorrer em um sólido, liquido ou gás, mas não ocorre no vácuo.</p><p>• C</p><p>No meio sólido a condução, sendo mau condutor de calor, ocorre em ondas de</p><p>vibração da estrutura cristalina.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O meio sólido tem a forma rígida e volume compacto e o movimento molecular é</p><p>restrito. Com isso, sendo mau condutor, ocorrem ondas de vibração da estrutura</p><p>cristalina.</p><p>• D</p><p>No meio sólido a condução, sendo bom condutor de calor, ocorre em movimentos</p><p>dos elétrons livres e vibrações de estrutura cristalina.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O meio sólido tem a forma rígida e volume compacto e o movimento molecular é</p><p>restrito. Com isso, sendo bom condutor, ocorrem movimentos dos elétrons livres e</p><p>vibração da estrutura cristalina.</p><p>• E</p><p>Existe uma transferência líquida de energia por condução entre duas superfícies a</p><p>diferentes temperaturas.</p><p>Comentários da resposta</p><p>No meio líquido as partículas movem-se umas entre as outras. Tendo duas</p><p>superfícies a diferentes temperaturas, ocorre uma condução entre elas.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>O telhado de uma casa com aquecimento elétrico tem 6 m de comprimento, 8 m de largura</p><p>e 0,25 m de espessura e é feito de uma camada plana de concreto cuja condutividade térmica</p><p>é k = 0,8 W/m.K . As temperaturas das faces interna e externa do telhado, medidas em uma</p><p>noite, são 15 °C e 4 °C, respectivamente, durante um período de 10 horas. Determine (a) a</p><p>taxa de perda de calor através do telhado naquela noite e (b) o custo dessa perda de calor</p><p>para o proprietário, considerando que o custo da eletricidade é de US$ 0,08/kWh.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>q=1,69 kW, custo(US$)=1,35.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Suposições 1 Sistema em regime permanente durante toda a noite, uma vez que as</p><p>temperaturas das superfícies do telhado permanecem constantes nos valores</p><p>determinados. 2 As propriedades do telhado são admitidas como constantes.</p><p>Propriedades A condutividade térmica do telhado é k =0,8 W/m.K.</p><p>Análise (a) Considerando que a transferência de calor pelo telhado ocorre por</p><p>condução e sua área é A =6 m x 8 m = 48 m2, a taxa de transferência de calor</p><p>permanente por meio do telhado é:</p><p>q=k.A.(T1−T2)L=0,8.48.(15−4)0,25=1690W=1,69kW</p><p>A quantidade de calor perdido através do telhado durante o período de 10 horas e</p><p>seu correspondente custo são:</p><p>Q=q.Δt=1,69x10=16,9kW.h</p><p>Custo=(Quantidade de energia)(Custo unitário da energia)</p><p>Custo=16,9x0,08=US$ 1,35.</p><p>• B</p><p>q= 38,4 W, custo(US$)= 1,35.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Suposições 1 Sistema em regime permanente durante toda a noite, uma vez que as</p><p>temperaturas das superfícies do telhado permanecem constantes nos valores</p><p>determinados. 2 As propriedades do telhado são admitidas como constantes.</p><p>Propriedades A condutividade térmica do telhado é k =0,8 W/m.K.</p><p>Análise (a) Considerando que a transferência de calor pelo telhado ocorre por</p><p>condução e sua área é A =6 m x 8 m = 48 m2, a taxa de transferência de calor</p><p>permanente por meio do telhado é:</p><p>q=k.A.(T1−T2)L=0,8.48.(15−4)0,25=1690W=1,69kW</p><p>A quantidade de calor perdido através do telhado durante o período de 10 horas e</p><p>seu correspondente custo são:</p><p>Q=q.Δt=1,69x10=16,9kW.h</p><p>Custo=(Quantidade de energia)(Custo unitário da energia)</p><p>Custo=16,9x0,08=US$ 1,35.</p><p>• C</p><p>q=1,69 W, custo(US$)=1,35.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Suposições 1 Sistema em regime permanente durante toda a noite, uma vez que as</p><p>temperaturas das superfícies do telhado permanecem constantes nos valores</p><p>determinados. 2 As propriedades do telhado são admitidas como constantes.</p><p>Propriedades A condutividade térmica do telhado é k =0,8 W/m.K.</p><p>Análise (a) Considerando que a transferência de calor pelo telhado ocorre por</p><p>condução e sua área é A =6 m x 8 m = 48 m2, a taxa de transferência de calor</p><p>permanente por meio do telhado é:</p><p>q=k.A.(T1−T2)L=0,8.48.(15−4)0,25=1690W=1,69kW</p><p>A quantidade de calor perdido através do telhado durante o período de 10 horas e</p><p>seu correspondente custo são:</p><p>Q=q.Δt=1,69x10=16,9kW.h</p><p>Custo=(Quantidade de energia)(Custo unitário da energia)</p><p>Custo=16,9x0,08=US$ 1,35.</p><p>• D</p><p>q=1,69 kW; custo(US$)=2,35.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Suposições 1 Sistema em regime permanente durante toda a noite, uma vez que as</p><p>temperaturas das superfícies do telhado permanecem constantes nos valores</p><p>determinados. 2 As propriedades do telhado são admitidas como constantes.</p><p>Propriedades A condutividade térmica do telhado é k =0,8 W/m.K.</p><p>Análise (a) Considerando que a transferência de calor pelo telhado ocorre por</p><p>condução e sua área é A =6 m x 8 m = 48 m2, a taxa de transferência de calor</p><p>permanente por meio do telhado é:</p><p>q=k.A.(T1−T2)L=0,8.48.(15−4)0,25=1690W=1,69kW</p><p>A quantidade de calor perdido através do telhado durante o período de 10 horas e</p><p>seu correspondente custo são:</p><p>Q=q.Δt=1,69x10=16,9kW.h</p><p>Custo=(Quantidade de energia)(Custo unitário da energia)</p><p>Custo=16,9x0,08=US$ 1,35.</p><p>• E</p><p>q=1690 W, custo(US$)=2,35.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Suposições 1 Sistema em regime permanente durante toda a noite, uma vez que as</p><p>temperaturas das superfícies do telhado permanecem constantes nos valores</p><p>determinados. 2 As propriedades do telhado são admitidas como constantes.</p><p>Propriedades A condutividade térmica do telhado é k =0,8 W/m.K.</p><p>Análise (a) Considerando que a transferência</p><p>de calor pelo telhado ocorre por</p><p>condução e sua área é A =6 m x 8 m = 48 m2, a taxa de transferência de calor</p><p>permanente por meio do telhado é:</p><p>q=k.A.(T1−T2)L=0,8.48.(15−4)0,25=1690W=1,69kW</p><p>A quantidade de calor perdido através do telhado durante o período de 10 horas e</p><p>seu correspondente custo são:</p><p>Q=q.Δt=1,69x10=16,9kW.h</p><p>Custo=(Quantidade de energia)(Custo unitário da energia)</p><p>Custo=16,9x0,08=US$ 1,35.</p><p>Equação da Continuidade; Equação de Bernoulli;</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Um cano de 2,00 cm de diâmetro se estreita para 8,00 mm. No primeiro segmento,</p><p>um líquido flui com velocidade de 4,00 m/s. A velocidade do líquido no segundo</p><p>segmento e a vazão de volume no cano valem, respectivamente:</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>16,0 m/s e 1,26 × 10 -3 m3/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cuidado, observe as unidades de medida utilizadas no enunciado e</p><p>lembre que, de acordo com a equação da continuidade,</p><p>temos: A1 v 1 = A 2 v 2. Tente novamente.</p><p>• B</p><p>100 m/s e 5,03 × 10 -4 m 3 / s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que o diâmetro é duas vezes o raio. Tente novamente.</p><p>• C</p><p>25,0 m/s e 4,00 × 10 -4 m 3 /s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Muito bem, você soube utilizar bem a equação da continuidade. Mas</p><p>observe que a vazão é dada pelo produto da área pela velocidade, e que</p><p>a área, por sua vez, é dada por A = πR 2. Tente novamente.</p><p>• D</p><p>25,0 m/s e 1,26 × 10 -3 m3 /s</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Muito bem! Você soube utilizar a equação da continuidade, de modo a</p><p>encontrar: A 1 v 1 = A 2 v 2 → v 2 = A 1 / A 2 v1 = πR 1 2 / πR 2 2 v 1 =</p><p>25,0 m/s. A vazão por sua vez é o próprio produto da área pela</p><p>velocidade, e como ela é constante, podemos calculá-la em qualquer</p><p>segmento do cano: Q = A 1 v 1 = A 2 v 2 = 1,26 × 10 -3 m 3 / s</p><p>• E</p><p>1,00 m/s e 1,26 m3 /s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cuidado, observe as unidades de medida e lembre-se que 1 mm = 10 -3 m,</p><p>bem como 1 cm = 10 -2 m. Observe também que a área é dada</p><p>por A = πR 2. Tente novamente.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Considere o tubo de fluxo abaixo contendo óleo, que flui de forma a podermos</p><p>considera-lo um fluido ideal. Ele flui por um tubo que sobe de nível e se estreita.</p><p>Dois manômetros marcam a pressão em dois pontos do tubo, como mostra a</p><p>figura. Qual o valor da pressão indicada no segundo manômetro? (Dados: ρ óleo =</p><p>900 kg / m 3 e g = 9,8 m/s 2)</p><p>https://eniac-edu.grupoa.education/plataforma/img_conteudo/exercicio1.png</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>290 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que a equação de Bernoulli pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tente novamente!</p><p>• B</p><p>109 kPa</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Muito bem! Você provavelmente utilizou a equação de Bernoulli, que</p><p>nos dá: p1 + ρgy1 + ½ ρv21 = p 2 + ρgy2 + ½ ρv 22 Que pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) = 109,46 × 103 Pa</p><p>• C</p><p>114 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que a equação de Bernoulli pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tome cuidado com os sinais</p><p>de sua equação e tente novamente.</p><p>• D</p><p>286 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que a equação de Bernoulli pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tome cuidado com os sinais</p><p>de sua equação e tente novamente.</p><p>• E</p><p>90,7 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que a equação de Bernoulli pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Lembre também que 1 kPa</p><p>= 103 Pa e tente novamente.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Considere o tubo de fluxo abaixo contendo óleo, que flui de forma a podermos</p><p>considera-lo um fluido ideal. Ele flui por um tubo que sobe de nível e se estreita.</p><p>Dois manômetros marcam a pressão em dois pontos do tubo, como mostra a</p><p>figura. Qual o valor da pressão indicada no segundo manômetro? (Dados: ρ óleo =</p><p>900 kg / m 3 e g = 9,8 m/s 2)</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>38,4 kPa</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Muito bem! Você provavelmente de seu conta de que precisamos aplicar</p><p>neste problema, primeiramente, a equação da continuidade, para depois</p><p>utilizar a equação de Bernoulli.</p><p>Assim: v 1 A 1 = v 2 A 2 → v 2 = A 1 / A 2 v 1 = πR 2 1 / πR 2 2 v 1 Assim, a</p><p>velocidade do óleo ao passar pelo segundo manômetro é dada</p><p>por: v 2 = R 2 1 / R 2 2 v 1 ≅ 11,11 m/s Pela equação de Bernoulli,</p><p>temos: p 1 + ρgy + ½ ρv 2 1 = p 2 + pgy 2 + ½ ρv 2 2 Que pode ser escrita</p><p>como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2) + ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) ≅ 38,4 kPa</p><p>• B</p><p>162 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Você provavelmente de seu conta de que precisamos aplicar neste</p><p>problema, primeiramente, a equação da continuidade, para depois</p><p>utilizar a equação de Bernoulli.</p><p>Assim: v 1 A 1 = v 2 A 2 → v 2 = A 1 / A 2 v 1 = πR 2 1 / πR 2 2 v 1 Mas observe</p><p>que a equação de Bernoulli pode ser escrita como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2)</p><p>+ ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tome cuidado com os sinais de sua equação e tente</p><p>novamente.</p><p>• C</p><p>64,4 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Você provavelmente de seu conta de que precisamos aplicar neste</p><p>problema, primeiramente, a equação da continuidade, para depois</p><p>utilizar a equação de Bernoulli.</p><p>Assim: v 1 A 1 = v 2 A 2 → v 2 = A 1 / A 2 v 1 = πR 2 1 / πR 2 2 v 1 Mas observe</p><p>que a equação de Bernoulli pode ser escrita como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2)</p><p>+ ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tome cuidado com os sinais de sua equação e tente</p><p>novamente.</p><p>• D</p><p>135 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Você provavelmente de seu conta de que precisamos aplicar neste</p><p>problema, primeiramente, a equação da continuidade, para depois</p><p>utilizar a equação de Bernoulli.</p><p>Assim: v 1 A 1 = v 2 A 2 → v 2 = A 1 / A 2 v 1 = πR 2 1 / πR 2 2 v 1 Mas observe</p><p>que a equação de Bernoulli pode ser escrita como: p 2 = p 1 + ρg (y 1 - y 2)</p><p>+ ½ ρ (v 2 1 - v 2 2) Tome cuidado com os sinais de sua equação e tente</p><p>novamente</p><p>• E</p><p>74,0 kPa</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que a área de secção reta do cano é dada por A=πR², e que com</p><p>isso podemos aplicar a equação da continuidade,</p><p>obtendo: v 1 A 1 = v 2 A 2 → v 2 = A 1 / A 2 v 1 = πR 2 1 / πR 2 2 v 1 E assim,</p><p>sabendo a velocidade do óleo ao passar pelo segundo manômetro,</p><p>podemos utilizar a equação de Bernoulli. Tente novamente!</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Um avião está se movendo pelo ar com velocidade de 220 m/s. As linhas de fluxo</p><p>acima da asa estão comprimidas em 88% de sua área original. As linhas de fluxo</p><p>abaixo da asa não estão comprimidas. Qual é a velocidade do ar acima da asa do</p><p>avião em relação a esta?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>220 m/s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Lembre-se da equação da continuidade e que a vazão de volume de ar</p><p>deve ser constante. Se a área das linhas de fluxo acima da asa é menor,</p><p>então a velocidade do ar em relação à asa deve ser maior. Tente</p><p>novamente!</p><p>• B</p><p>26,4 m/s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cuidado. Ao utilizar a equação da continuidade, note que a área da linha</p><p>de fluxo acima da asa (A2) é 88% da área normal, podemos dizer que A 2 =</p><p>0,88A 1. Tente novamente!</p><p>• C</p><p>414 m/s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cuidado. Ao utilizar a equação da continuidade, note que a área da linha</p><p>de fluxo acima da asa (A2) é 88% da área normal, podemos dizer que A 2 =</p><p>0,88A 1. Tente novamente!</p><p>• D</p><p>194 m/s</p><p>Comentários da resposta</p><p>Cuidado. Ao utilizar a equação da continuidade, note que a área da linha</p><p>de fluxo acima da asa (A2) é 88% da área normal, podemos dizer que A 2 =</p><p>0,88A 1. Tente novamente!</p><p>• E</p><p>250 m/s</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Muito bem! Você provavelmente se utilizou da equação da continuidade,</p><p>que é dada por: v1 A1 = v2 A2 Já que a área da linha de fluxo acima da asa</p><p>(A2) é 88% da área normal, podemos dizer que A2 = 0,88 A1. Substituindo</p><p>essa relação na equação da continuidade,</p><p>temos: v1 A1 = v2 0,88 A1 → v2 = v1 / 0,88 = 250 m/s</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Um Boeing 747 (figura) tem e torno de 500 m² de área alar (área total das duas</p><p>asas). Considere que ele está se movendo a 230 m/s em relação ao</p><p>ar. As linhas</p><p>de fluxo acima da asa estão comprimidas em 80% de sua área original. As linhas</p><p>de fluxo abaixo da asa não estão comprimidas. Calcule a força resultante devido</p><p>à pressão à qual o Boeing está submetido. Considere a densidade do ar na</p><p>altitude em que o Boeing está voando ρ ar = 0,40 Kg/m 3.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>1,27 x 10 6 N</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que pela equação da continuidade, temos:</p><p>v1A1=v20,80A1</p><p>Depois, é possível encontrar a diferença de pressão através da equação de</p><p>Bernoulli, que nos dá:</p><p>p1−p2=ρg(y2−y1)+12ρ(v22−v12)</p><p>Considere desprezível a espessura da asa do avião e tente novamente.</p><p>• B</p><p>5,91 kN</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que pela equação da continuidade, temos:</p><p>v1A1=v20,80A1</p><p>Depois, é possível encontrar a diferença de pressão através da equação de</p><p>Bernoulli, que nos dá:</p><p>p1−p2=ρg(y2−y1)+12ρ(v22−v12)</p><p>Considere desprezível a espessura da asa do avião e tente novamente.</p><p>Mas cuidado para não confundir os conceitos de força e pressão. E lembre</p><p>que a força resultante devido à pressão é dada por</p><p>Fres=∆p×A</p><p>Tente novamente!</p><p>• C</p><p>2,98 x 10 6 N</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Parabéns!</p><p>Você provavelmente utilizou a equação da continuidade para encontrar a</p><p>velocidade relativa do ar acima da asa, resultando em:</p><p>v1A1=v20,80A1→v2=v10,80=287,5m/s</p><p>Assim, pode-se utilizar a equação de Bernoulli para encontrar a diferença</p><p>de pressão.</p><p>p1−p2=ρg(y2−y1)+12ρ(v22−v12)</p><p>Considerando desprezível a espessura da asa, temos:</p><p>∆p=12ρ(v22−v12)=5951Pa</p><p>Lembrando que a força resultante devido à pressão é dada por:</p><p>Fres=∆p×A Temos:</p><p>²Fres=∆p×A=5951Pa×500m²=2.975.500N≅2,98×106N</p><p>• D</p><p>2,20 x 10 6 N</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que pela equação da continuidade, temos:</p><p>v1A1=v20,80A1</p><p>Depois, é possível encontrar a diferença de pressão através da equação de</p><p>Bernoulli, que nos dá:</p><p>p1−p2=ρg(y2−y1)+12ρ(v22−v12)</p><p>Considere desprezível a espessura da asa do avião e tente novamente.</p><p>• E</p><p>3,48 x 10 6 N</p><p>Comentários da resposta</p><p>Observe que pela equação da continuidade, temos:</p><p>v1A1=v20,80A1</p><p>Depois, é possível encontrar a diferença de pressão através da equação de</p><p>Bernoulli, que nos dá:</p><p>p1−p2=ρg(y2−y1)+12ρ(v22−v12)</p><p>Considere desprezível a espessura da asa do avião e tente novamente.</p><p>Escoamento Laminar</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Existem diversos tipos de escoamentos: laminar, turbulento, rotacional, irrotacional,</p><p>permanente, variável, entre outros. Cada um deles é classificado de acordo com uma</p><p>característica comum. Com base no tipo de classificação do escoamento laminar, assinale</p><p>a alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>O escoamento laminar é assim classificado em virtude da trajetória escolhida pelo</p><p>fluido para percorrer.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000.</p><p>• B</p><p>O escoamento laminar é assim classificado em virtude da alteração de viscosidade</p><p>durante a trajetória.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000.</p><p>• C</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1800, tem-se escoamento turbulento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000.</p><p>• D</p><p>Para um número de Reynolds entre 2.300 e 4.000, tem-se a transição do</p><p>escoamento laminar para o escoamento turbulento.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000.</p><p>• E</p><p>Todos os fluidos têm o mesmo motivo de classificação devido ao fato de escoarem.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Para identificar o tipo de fluido, é importante calcular o número de Reynolds, pois, através</p><p>desse número, é possível saber se o escoamento é turbulento ou laminar. Com base em</p><p>resultados do número de Reynolds, assinale a alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>Para um número de Reynolds igual a 2.500, tem-se escoamento turbulento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar. O</p><p>escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000..</p><p>• B</p><p>Para um número de Reynolds igual a 3.000, tem-se escoamento turbulento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar. O</p><p>escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000..</p><p>• C</p><p>Para um número de Reynolds entre 2.500 e 4.500, tem-se a transição do</p><p>escoamento laminar para o escoamento turbulento.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar. O</p><p>escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000..</p><p>• D</p><p>Para um número de Reynolds igual a 3.000, tem-se escoamento laminar.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar. O</p><p>escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000..</p><p>• E</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para um número de Reynolds igual a 1.000, tem-se escoamento laminar. O</p><p>escoamento laminar possui número de Reynolds com valor igual ou inferior a</p><p>2.300. A transição do escoamento laminar para o escoamento turbulento ocorre</p><p>para valores acima de 2.300 e abaixo de 4.000, ou seja, 2.300<Re<4.000. Para</p><p>escoamentos turbulentos, tem-se o número de Reynolds igual ou superior a 4.000..</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>O escoamento laminar tem características divergentes do escoamento turbulento, sendo</p><p>um o oposto do outro ao ser analisado o fluxo em sua trajetória. Com base nas</p><p>características principais que diferenciam esses escoamentos, assinale a alternativa</p><p>correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>O escoamento laminar é suave,</p><p>sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios. As</p><p>características de ambos são opostas. Durante a transição do escoamento laminar</p><p>para o escoamento turbulento, o comportamento do fluido inicia-se aleatório até</p><p>se tornar turbulento.</p><p>• B</p><p>O escoamento turbulento é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos;</p><p>já o escoamento laminar é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios. As</p><p>características de ambos são opostas. Durante a transição do escoamento laminar</p><p>para o escoamento turbulento, o comportamento do fluido inicia-se aleatório até</p><p>se tornar turbulento.</p><p>• C</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos, mas</p><p>também pode ser bruto, em algumas etapas, com ruídos e com movimentos</p><p>aleatórios.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios. As</p><p>características de ambos são opostas. Durante a transição do escoamento laminar</p><p>para o escoamento turbulento, o comportamento do fluido inicia-se aleatório até</p><p>se tornar turbulento.</p><p>• D</p><p>O escoamento turbulento é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos,</p><p>mas também pode ser, em algumas etapas, com ruídos e com movimentos</p><p>aleatórios.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios. As</p><p>características de ambos são opostas. Durante a transição do escoamento laminar</p><p>para o escoamento turbulento, o comportamento do fluido inicia-se aleatório até</p><p>se tornar turbulento.</p><p>• E</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos</p><p>somente durante a transição para escoamento turbulento. Ao acabar a transição,</p><p>os movimentos começam a ser aleatórios.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O escoamento laminar é suave, sem ruídos e com movimentos bem definidos; já o</p><p>escoamento turbulento é bruto, com ruídos e com movimentos aleatórios. As</p><p>características de ambos são opostas. Durante a transição do escoamento laminar</p><p>para o escoamento turbulento, o comportamento do fluido inicia-se aleatório até</p><p>se tornar turbulento.</p><p>Questão 4</p><p>2/2</p><p>Em 1840, Jean Poiseuille realizou experimentos em tubos utilizando fluido líquido e água;</p><p>através desse experimento, identificou a velocidade média do escoamento laminar em</p><p>tubos. Com base nos conceitos básicos para utilização e cálculo com a equação de</p><p>Poiseuille, assinale a alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>A vazão, a queda de pressão e a potência necessária de bombeamento são</p><p>inversamente proporcionais ao comprimento do tubo e à viscosidade do fluido.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A resposta correta é que a vazão tem relação inversamente proporcional com</p><p>comprimento e queda de pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Pois para uma vazão especificada, a queda de pressão e, portanto, a potência</p><p>necessária de bombeamento, é proporcional ao comprimento do tubo e à</p><p>viscosidade do fluido, mas é inversamente proporcional à quarta potência do raio</p><p>(ou diâmetro) do tubo.</p><p>• B</p><p>A vazão, a queda de pressão e a potência necessária de bombeamento são</p><p>proporcionais ao comprimento do tubo, à viscosidade do fluido e ao diâmetro do</p><p>tubo.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A resposta correta é que a vazão tem relação inversamente proporcional com</p><p>comprimento e queda de pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Pois para uma vazão especificada, a queda de pressão e, portanto, a potência</p><p>necessária de bombeamento, é proporcional ao comprimento do tubo e à</p><p>viscosidade do fluido, mas é inversamente proporcional à quarta potência do raio</p><p>(ou diâmetro) do tubo.</p><p>• C</p><p>A vazão tem relação inversamente proporcional com comprimento e queda de</p><p>pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>A resposta correta é que a vazão tem relação inversamente proporcional com</p><p>comprimento e queda de pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Pois para uma vazão especificada, a queda de pressão e, portanto, a potência</p><p>necessária de bombeamento, é proporcional ao comprimento do tubo e à</p><p>viscosidade do fluido, mas é inversamente proporcional à quarta potência do raio</p><p>(ou diâmetro) do tubo.</p><p>• D</p><p>A vazão, a queda de pressão e a potência necessária de bombeamento são</p><p>inversamente proporcionais ao comprimento do tubo e à viscosidade do fluido e</p><p>inversamente proporcionais ao diâmetro do tubo.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A resposta correta é que a vazão tem relação inversamente proporcional com</p><p>comprimento e queda de pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Pois para uma vazão especificada, a queda de pressão e, portanto, a potência</p><p>necessária de bombeamento, é proporcional ao comprimento do tubo e à</p><p>viscosidade do fluido, mas é inversamente proporcional à quarta potência do raio</p><p>(ou diâmetro) do tubo.</p><p>• E</p><p>A vazão, a queda de pressão e a potência necessária de bombeamento são</p><p>inversamente proporcionais ao comprimento do tubo e à viscosidade do fluido,</p><p>mas proporcionais ao diâmetro do tubo.</p><p>Comentários da resposta</p><p>A resposta correta é que a vazão tem relação inversamente proporcional com</p><p>comprimento e queda de pressão diretamente proporcional com comprimento.</p><p>Pois para uma vazão especificada, a queda de pressão e, portanto, a potência</p><p>necessária de bombeamento, é proporcional ao comprimento do tubo e à</p><p>viscosidade do fluido, mas é inversamente proporcional à quarta potência do raio</p><p>(ou diâmetro) do tubo.</p><p>Questão 5</p><p>2/2</p><p>Elementos finitos são aplicados em escoamentos laminares para encontrar velocidades e</p><p>pressões de campos vetoriais e são calculados através da equação de NAVIER-Stokes. Com</p><p>base nos conceitos básicos de elementos finitos, assinale a alternativa correta.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>O elemento finito é quanto um escoamento é finito.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado no escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos. A equação de Stokes relaciona a viscosidade</p><p>considerando os elementos finitos em escoamento laminar. A equação de Stokes</p><p>serve para sistemas não lineares em campos de vetoriais abstratos de diversos</p><p>tamanhos, traçando o movimento dos fluidos não rarefeitos em espaço físico.</p><p>• B</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado nos escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado no escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos. A equação de Stokes relaciona a viscosidade</p><p>considerando os elementos finitos em escoamento laminar. A equação de Stokes</p><p>serve para sistemas não lineares em campos de vetoriais abstratos de diversos</p><p>tamanhos, traçando o movimento dos fluidos não rarefeitos em espaço físico.</p><p>• C</p><p>O elemento finito é aplicado em grandes escoamentos ou em fluidos estacionários.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado no escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos. A equação de Stokes relaciona a viscosidade</p><p>considerando os elementos finitos em escoamento laminar. A equação de Stokes</p><p>serve para sistemas não lineares em campos de vetoriais abstratos de diversos</p><p>tamanhos, traçando o movimento dos fluidos não rarefeitos em espaço físico.</p><p>• D</p><p>O elemento finito em escoamento laminar, determinado através da fórmula de</p><p>Stokes, não tem relação com a viscosidade.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado no escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos. A equação de Stokes relaciona a viscosidade</p><p>considerando os elementos finitos em escoamento laminar. A equação de Stokes</p><p>serve para sistemas não lineares em campos de vetoriais abstratos de diversos</p><p>tamanhos, traçando o movimento dos fluidos não rarefeitos em espaço físico.</p><p>• E</p><p>O elemento finito é utilizado para escoamentos estacionários, sem movimento,</p><p>dentro de espaços físicos.</p><p>Comentários da resposta</p><p>O método de elementos finitos é muito utilizado no escoamento dos fluidos em</p><p>diversas áreas de Engenharia. Através de equações, servem para solucionar</p><p>problemas em escoamentos. A equação de Stokes relaciona a viscosidade</p><p>considerando os elementos finitos em escoamento laminar. A equação de Stokes</p><p>serve para sistemas não lineares em campos de vetoriais abstratos de diversos</p><p>tamanhos, traçando o movimento dos fluidos não rarefeitos em espaço físico.</p><p>Conservação das energias cinética, potencial e de</p><p>escoamento em um corrente de fluido</p><p>Questão 1</p><p>2/2</p><p>Você deve encher uma piscina com água utilizando uma bomba de água cuja vazão,</p><p>segundo o fabricante, é de 16,2 m³/h. Se a piscina possui as dimensões de 5m x 12,5m x</p><p>2m, quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>5h30.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina,</p><p>primeiramente é necessário calcular o volume da piscina em m³:</p><p>Vol=5*12,5*2=125m³</p><p>Utilizando a equação de conservação de massa, se tem que:</p><p>Vol=Q*t</p><p>t=Vol/Q=125/16,2=7,72 h</p><p>Logo, o tempo necessário para enchimento é de 7,72 horas ou 7h43min12seg.</p><p>• B</p><p>7h43.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina,</p><p>primeiramente é necessário calcular o volume da piscina em m³:</p><p>Vol=5*12,5*2=125m³</p><p>Utilizando a equação de conservação de massa, se tem que:</p><p>Vol=Q*t</p><p>t=Vol/Q=125/16,2=7,72 h</p><p>Logo, o tempo necessário para enchimento é de 7,72 horas ou 7h43min12seg.</p><p>• C</p><p>12h.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina,</p><p>primeiramente é necessário calcular o volume da piscina em m³:</p><p>Vol=5*12,5*2=125m³</p><p>Utilizando a equação de conservação de massa, se tem que:</p><p>Vol=Q*t</p><p>t=Vol/Q=125/16,2=7,72 h</p><p>Logo, o tempo necessário para enchimento é de 7,72 horas ou 7h43min12seg.</p><p>• D</p><p>1h35min15seg.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina,</p><p>primeiramente é necessário calcular o volume da piscina em m³:</p><p>Vol=5*12,5*2=125m³</p><p>Utilizando a equação de conservação de massa, se tem que:</p><p>Vol=Q*t</p><p>t=Vol/Q=125/16,2=7,72 h</p><p>Logo, o tempo necessário para enchimento é de 7,72 horas ou 7h43min12seg.</p><p>• E</p><p>6h45.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir quanto tempo é necessário para o enchimento total da piscina,</p><p>primeiramente é necessário calcular o volume da piscina em m³:</p><p>Vol=5*12,5*2=125m³</p><p>Utilizando a equação de conservação de massa, se tem que:</p><p>Vol=Q*t</p><p>t=Vol/Q=125/16,2=7,72 h</p><p>Logo, o tempo necessário para enchimento é de 7,72 horas ou 7h43min12seg.</p><p>Questão 2</p><p>2/2</p><p>Um tipo de mangueira contra incêndios utilizado pelos bombeiros tem 6,5 cm de diâmetro</p><p>e transporta água a uma velocidade de 1,5 m/s. Se no extremo da mangueira há um bico</p><p>cujo diâmetro é de 2 cm, qual é a velocidade na saída?</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>20 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir qual é a velocidade na saída,primeiramente você deve calcular a</p><p>área de cada uma das partes da mangueira, no bico e no trajeto central. Assim:</p><p>A1=π*(0,065/2)2=0,0033183 m²</p><p>A2=π*(0,02/2)2=0,0003142 m²</p><p>Utilizando a equação de continuidade:</p><p>A1V1=A2V2</p><p>V2=(A1/A2)*V1= (0,0033183/0,0003142)*1,5=15,84 m/s</p><p>A velocidade de saída é de 15,8 m/s, pois deve ser uma velocidade alta para</p><p>alcançar longas distâncias.</p><p>• B</p><p>10,6 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir qual é a velocidade na saída,primeiramente você deve calcular a</p><p>área de cada uma das partes da mangueira, no bico e no trajeto central. Assim:</p><p>A1=π*(0,065/2)2=0,0033183 m²</p><p>A2=π*(0,02/2)2=0,0003142 m²</p><p>Utilizando a equação de continuidade:</p><p>A1V1=A2V2</p><p>V2=(A1/A2)*V1= (0,0033183/0,0003142)*1,5=15,84 m/s</p><p>A velocidade de saída é de 15,8 m/s, pois deve ser uma velocidade alta para</p><p>alcançar longas distâncias.</p><p>• C</p><p>8 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir qual é a velocidade na saída,primeiramente você deve calcular a</p><p>área de cada uma das partes da mangueira, no bico e no trajeto central. Assim:</p><p>A1=π*(0,065/2)2=0,0033183 m²</p><p>A2=π*(0,02/2)2=0,0003142 m²</p><p>Utilizando a equação de continuidade:</p><p>A1V1=A2V2</p><p>V2=(A1/A2)*V1= (0,0033183/0,0003142)*1,5=15,84 m/s</p><p>A velocidade de saída é de 15,8 m/s, pois deve ser uma velocidade alta para</p><p>alcançar longas distâncias.</p><p>• D</p><p>15,8 m/s.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir qual é a velocidade na saída,primeiramente você deve calcular a</p><p>área de cada uma das partes da mangueira, no bico e no trajeto central. Assim:</p><p>A1=π*(0,065/2)2=0,0033183 m²</p><p>A2=π*(0,02/2)2=0,0003142 m²</p><p>Utilizando a equação de continuidade:</p><p>A1V1=A2V2</p><p>V2=(A1/A2)*V1= (0,0033183/0,0003142)*1,5=15,84 m/s</p><p>A velocidade de saída é de 15,8 m/s, pois deve ser uma velocidade alta para</p><p>alcançar longas distâncias.</p><p>• E</p><p>13 m/s.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Para descobrir qual é a velocidade na saída,primeiramente você deve calcular a</p><p>área de cada uma das partes da mangueira, no bico e no trajeto central. Assim:</p><p>A1=π*(0,065/2)2=0,0033183 m²</p><p>A2=π*(0,02/2)2=0,0003142 m²</p><p>Utilizando a equação de continuidade:</p><p>A1V1=A2V2</p><p>V2=(A1/A2)*V1= (0,0033183/0,0003142)*1,5=15,84 m/s</p><p>A velocidade de saída é de 15,8 m/s, pois deve ser uma velocidade alta para</p><p>alcançar longas distâncias.</p><p>Questão 3</p><p>2/2</p><p>Uma enorme caixa d'água do bairro armazena água para o consumo e a parte superior dela</p><p>possui conexão com a atmosfera. Na lateral do tanque, 16 m abaixo do nível da água, há</p><p>um pequeno orifício circular. A vazão de saída por este orifício é de 2,5x10-3 m³/min.</p><p>Considerando os dados da caixa d'água, determine a velocidade de saída de água e o</p><p>diâmetro do orifício.</p><p>Selecione a resposta:</p><p>• A</p><p>17,7 m/s e 1,3 cm.</p><p>Você acertou!</p><p>Comentários da resposta</p><p>Primeiro, deve considerar a equação de Bernoulli e calcular a velocidade:</p><p>P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>Onde pode assumir que:</p><p>P1=P2 e y1-y2=h</p><p>Assim, isolando o valor de v2, se obtém:</p><p>v2=√(2gh)=√(2*9,8*16)= 17,7 m/s</p><p>Agora, utilizando a equação de conservação de massa, pode calcular a área do</p><p>orifício. Então tem que:</p><p>Q=A*v</p><p>A=Q/v=2,5x10-3/17,7=0,0001412 m²</p><p>Então, o diâmetro do orifício circular é de:</p><p>A=π*(d/2)²</p><p>d=2*√(A/π)=2*√(0,0001412/π)=0,013 m</p><p>Logo, a velocidade de saída do orifício é de 17,7 m/s e o diâmetro do orifício é</p><p>de 1,3 cm.</p><p>• B</p><p>12,3 m/s e 0,5 cm.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Primeiro, deve considerar a equação de Bernoulli e calcular a velocidade:</p><p>P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>Onde pode assumir que:</p><p>P1=P2 e y1-y2=h</p><p>Assim, isolando o valor de v2, se obtém:</p><p>v2=√(2gh)=√(2*9,8*16)= 17,7 m/s</p><p>Agora, utilizando a equação de conservação de massa, pode calcular a área do</p><p>orifício. Então tem que:</p><p>Q=A*v</p><p>A=Q/v=2,5x10-3/17,7=0,0001412 m²</p><p>Então, o diâmetro do orifício circular é de:</p><p>A=π*(d/2)²</p><p>d=2*√(A/π)=2*√(0,0001412/π)=0,013 m</p><p>Logo, a velocidade de saída do orifício é de 17,7 m/s e o diâmetro do orifício é</p><p>de 1,3 cm.</p><p>• C</p><p>10,7 m/s e 0,5 m.</p><p>Comentários da resposta</p><p>Primeiro, deve considerar a equação de Bernoulli e calcular a velocidade:</p><p>P1+ρgy1+1/2 ρv12=P2+ρgy2+1/2 ρv22</p><p>Onde pode assumir que:</p><p>P1=P2 e y1-y2=h</p><p>Assim, isolando o valor de v2,</p>