AVALIAÇÃO - mecanica dos fluidos

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<p>AVALIAÇÃO 1</p><p>Resultados: 10/10</p><p>1 Calcule a massa e o peso exercido pelo ar dentro de uma sala que possui 2,5 m de altura e que possui um piso com dimensões de 4,5 m x 6 m. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o resultado:</p><p>A) 897 N.</p><p>B) 716,14 N.</p><p>C) 800,46 N.</p><p>D) 700,12 N.</p><p>2 Para quantificar a Energia Potencial no balanço de energia do escoamento, é importante apenas o diferencial de altura (diferença de energia potencial entre dois pontos do fluido).Assinale a alternativa CORRETA para a energia associada ao movimento (velocidade) do fluido:</p><p>A) Mecânica.</p><p>B) Cinética.</p><p>C) Potencial.</p><p>D) Pressão.</p><p>3 No sistema inglês, é a unidade de força que por definição, é a força necessária para acelerar uma massa de 32,174 lbm (1 slug) a uma taxa de 1 pé/s2.Que unidade é essa?</p><p>A) Newton (N).</p><p>B) Libra-força (lbf).</p><p>C) Pé/s2 (ft/s2).</p><p>D) Libra-massa (lbm).</p><p>4 O matemático holandês Simon Stevin (1548-1620) publicou em 1586 o princípio físico fundamental da estática dos fluidos, utilizado nos cálculos da manometria. A figura anexa apresenta este princípio, ilustrado no tanque de geometria irregular contendo água e mercúrio. Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:</p><p>I- A pressão do fluido no ponto "D" do tanque é maior do que a pressão no ponto "H".</p><p>PORQUE</p><p>II- A altura de coluna de líquido e a massa específica dos fluidos influenciam a pressão manométrica nestes pontos.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) A asserção I é uma proposição verdadeira mas a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>B) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.</p><p>C) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>D) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>5 Energia associada à posição do fluido no campo gravitacional em relação ao plano horizontal de referência.Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o nome dessa energia:</p><p>A) Potencial.</p><p>B) Cinética.</p><p>C) Mecânica.</p><p>D) Pressão.</p><p>6 A mecânica dos fluidos é a ciência que trata do comportamento de um fluido em repouso (estática) e em movimento (dinâmica), além de suas interações com sólidos e outros fluidos.Assinale a alternativa CORRETA sobre densidade relativa:</p><p>A) É a razão entre a sua densidade e o volume de um fluido de referência.</p><p>B) É a razão entre a sua densidade e a densidade de um fluido de referência.</p><p>C) É a razão entre a sua densidade e a gravidade local de referência.</p><p>D) É a razão entre a sua densidade e a viscosidade de um fluido de referência.</p><p>7 Uma quantidade de interesse na análise do escoamento em tubulação é a queda de pressão do fluido devido às perdas de carga. Com relação às perdas de carga, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:</p><p>( V ) As perdas de carga do fluido são caracterizadas como perdas localizadas (singulares ou menores) e perdas distribuídas (maiores).</p><p>( F ) As perdas de carga distribuídas (hf) são singulares em pontos específicos da tubulação.</p><p>( ) A perda de carga provocada pelo acessório da tubulação depende da sua constante característica (k acessório) definida experimentalmente pelo fabricante.</p><p>( ) As perdas de carga localizadas (hs) ocorrem devido ao atrito do fluido na superfície interna da tubulação.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:</p><p>A) F - F - F - V.</p><p>B) V - V - V - F.</p><p>C) V - V - V - V.</p><p>D) V - F - V - F.</p><p>8 A mecânica dos fluidos é a ciência que trata do comportamento de um fluido em repouso (estática) e em movimento (dinâmica), além de suas interações com sólidos e outros fluidos.Assinale a alternativa CORRETA sobre peso específico:</p><p>A) É a multiplicação entre a massa do fluido e o volume que ele ocupa.</p><p>B) É o produto da densidade e da aceleração gravitacional local.</p><p>C) É a razão entre a massa do fluido e o volume que ele ocupa.</p><p>D) É a divisão da densidade e da aceleração gravitacional local.</p><p>9 O piezômetro ou tubo piezométrico consiste apenas em um tubo vertical conectado a um recipiente ou tubulação que encerra um fluido no qual se deseja medir a pressão com sua extremidade superior aberta a pressão atmosférica, conforme ilustra a figura a seguir. Com base nas características deste dispositivo de medição de pressão de fluido, analise as sentenças a seguir:</p><p>I- O piezômetro só pode ser aplicado em situações nas quais a pressão manométrica de um líquido em um escoamento é maior do que a pressão atmosférica.</p><p>II- Quanto menor a pressão manométrica do fluido, maior será a altura necessária para o tubo piezométrico.</p><p>III- Para o cálculo da pressão do fluido, basta multiplicar o peso específico do líquido pela altura de coluna (carga piezométrica) do líquido lida no tubo piezométrico.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) As sentenças II e III estão corretas.</p><p>B) As sentenças I e III estão corretas.</p><p>C) Somente a sentença I está correta.</p><p>D) Somente a sentença II está correta.</p><p>10 Quando dois corpos sólidos em contato se movem em relação um ao outro, uma força de atrito se desenvolve na superfície de contato dos corpos na direção oposta ao movimento. Para mover uma mesa no chão, por exemplo, temos que aplicar uma força tangencial sobre a mesa suficiente para superar a força de atrito. A magnitude da força tangencial necessária para mover a mesa depende do coeficiente de atrito entre a mesa e o chão. Uma situação análoga ocorre quando um fluido se move em relação a um sólido ou quando dois fluidos se movem em relação um ao outro. Existe uma propriedade que representa a resistência interna de um fluido para o movimento ou escoamento. Qual é essa propriedade?</p><p>A) Viscosidade.</p><p>B) Viscosidade absoluta.</p><p>C) Viscosidade cinemática.</p><p>D) Viscosidade dinâmica.</p><p>AVALIAÇÃO 2</p><p>Resultado 10/10</p><p>1 Em um escoamento de fluido incompressível, em regime permanente, a descarga (em volume) é a mesma em todas as seções transversais em qualquer instante de tempo. Com base nos princípios do balanço de massa e equação da continuidade para escoamentos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:</p><p>( V ) No caso de um fluido incompressível, a sua massa específica não varia ao longo do escoamento e nem com o decorrer do tempo.</p><p>( V ) A equação da continuidade é uma lei física baseada no princípio de conservação da massa, aplicada ao escoamento de fluidos.</p><p>( F ) A variação de massa de fluido em uma tubulação em função do escoamento é a soma entre a vazão mássica de entrada e a vazão mássica de saída no mesmo instante de tempo.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:</p><p>A) V - V - F.</p><p>B) V - F - V.</p><p>C) F - F - V.</p><p>D) F - V - F.</p><p>2 Na análise do sistema de escoamento de fluidos em tubulações, as perdas de pressão normalmente são expressas em termos da altura equivalente da coluna de fluido, chamada de perda de carga (hL). Com base nos conceitos envolvendo o cálculo de perda de carga ou queda de pressão no escoamento, analise as sentenças a seguir:</p><p>I- A perda de carga é causada pela viscosidade e está relacionada diretamente à tensão de cisalhamento na parede do tubo.</p><p>II- A perda de carga representa a altura adicional a que o fluido precisa ser elevado por uma bomba para superar as perdas por atrito do tubo.</p><p>III- Depois que a queda de pressão (ou perda de carga) for conhecida, a potência de bombeamento necessária para superar a perda de energia do fluido pode ser determinada.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) Somente a sentença II está correta.</p><p>B) Somente a sentença I está correta.</p><p>C) As sentenças I, II e III estão corretas.</p><p>D) Somente a sentença III está correta.</p><p>3 Uma válvula de um sistema de tubulação causa uma perda de carga de 3,1 m. Se a velocidade do escoamento é de 6 m/s, analise as sentenças a seguir:</p><p>I- Nas condições do escoamento, o valor do coeficiente de perda de carga deste acessório (k) está entre 1,69 e 1,72.</p><p>II- A velocidade do escoamento não influencia no valor da perda de carga localizada (hs).</p><p>III- O valor da</p><p>constante característica de perda de carga (k) das válvulas e acessórios de tubulação são iguais para todos os acessórios e dependem apenas da vazão do escoamento.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) Somente a sentença III está correta.</p><p>B) As sentenças II e III estão corretas.</p><p>C) Somente a sentença I está correta.</p><p>D) As sentenças I e II estão corretas.</p><p>4 De acordo com o Teorema de Bernoulli, ao longo de qualquer linha de corrente, a soma das alturas cinética, piezométrica (carga de pressão) e geométrica (carga potencial ou de elevação) é constante. Tomando esse teorema como referência, considere o esquema a seguir, em que se apresenta um fluido escoando do ponto 1 para o ponto 2, em regime permanente. Com base nessa situação, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) A pressão no ponto 2 diminui em relação à pressão no ponto 1.</p><p>B) A pressão no ponto 2 aumenta em relação à pressão no ponto 1.</p><p>C) A pressão permanece constante nos dois pontos.</p><p>D) A velocidade no ponto 2 diminui em relação à velocidade no ponto 1.</p><p>5 Os problemas práticos de Engenharia envolvendo escoamento de fluidos que demandam o uso do diagrama de Moody, ou equações empíricas para cálculo do fator de atrito de Darcy (fD), podem ser classificados de acordo com os parâmetros conhecidos e os parâmetros que necessitam de cálculo. A respeito dos parâmetros conhecidos e dos parâmetros a determinar, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>I- Diâmetro e vazão.</p><p>II- Diâmetro e queda de pressão (perdas de carga).</p><p>III- Vazão e queda de pressão (perdas de carga).</p><p>IV- Vazão, diâmetro e queda de pressão (perdas de carga).</p><p>( IV ) Comprimento da tubulação.</p><p>( II ) Vazão ou velocidade do escoamento.</p><p>( III ) Diâmetro da tubulação.</p><p>( I ) Queda de pressão ou perdas de carga na tubulação.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:</p><p>A) IV - I - II - III.</p><p>B) III - IV - II - I.</p><p>C) IV - III - II - I.</p><p>D) IV - II - III - I.</p><p>6 O diagrama de Moody é um dos diagramas mais utilizados na Engenharia. Ele apresenta o fator de atrito de Darcy para o escoamento em um tubo como uma função do número de Reynolds e de rugosidade relativa em um amplo intervalo. Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:</p><p>I- Os valores de rugosidade equivalentes da maioria das tubulações comerciais são para tubos novos e a rugosidade relativa desses tubos pode aumentar com o uso.</p><p>PORQUE</p><p>II- A corrosão do material do tubo, o acúmulo de resíduos na superfície interna (incrustações) e a precipitação de substâncias insolúveis são fatores que aumentam a rugosidade média da tubulação.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.</p><p>B) As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>C) A asserção I é uma proposição verdadeira mas a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>D) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.</p><p>7 Dois reservatórios cúbicos de 10 m e 5 m de aresta são enchidos por água proveniente de uma mesma tubulação em 500 s e 100 s, respectivamente. Determine a velocidade da água na tubulação, sabendo que o seu diâmetro é 1,0 m, e assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) 4,47 m/s.</p><p>B) 4,13 m/s.</p><p>C) 5,43 m/s.</p><p>D) 5,23 m/s.</p><p>8 [Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes.Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no laboratório virtual, qual foi a dependência principal observada pelo engenheiro Osborne Reynolds nos seus experimentos envolvendo escoamento de um fluido em uma tubulação, em torno de 1880?</p><p>A) Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e a força de velocidade do fluido no escoamento dentro da tubulação.</p><p>B) Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e a força gravitacional do fluido no escoamento dentro da tubulação.</p><p>C) Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e forças viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação.</p><p>D) Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e forças viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação.</p><p>9 Água escoa por uma tubulação a uma vazão volumétrica de 4428 L/h, em regime permanente. A velocidade máxima do escoamento de água nessa tubulação é 0,68 m/s. Considerando g=10m/s² e densidade da água igual a 997 kg/m³, analise as sentenças a seguir:</p><p>I- A vazão mássica do escoamento de água é aproximadamente 4414,7 kg/min.</p><p>II- A vazão mássica do escoamento de água é aproximadamente 1,23 kg/s.</p><p>III- Nas condições descritas para este escoamento, o diâmetro interno da tubulação não pode ser maior do que 48 mm.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A) As sentenças II e III estão corretas.</p><p>B) As sentenças I e II estão corretas.</p><p>C) Somente a sentença I está correta.</p><p>D) Somente a sentença III está correta.</p><p>10 [Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes.Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no laboratório virtual, quais são os tipos de regime de escoamento que podem ser observados no fluxo de um líquido dentro de uma tubulação neste experimento?</p><p>A) Escoamento contínuo, escoamento permanente e escoamento variado.</p><p>B) Escoamento acelerado, escoamento de transição e escoamento estacionário.</p><p>C) Escoamento variado, escoamento acelerado e escoamento estático.</p><p>D) Escoamento laminar, escoamento de transição e escoamento turbulento.</p><p>image1.png</p><p>image2.png</p><p>image3.png</p>