Portifólio Física - Outubro

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Faculdade Anhanguera 
Fenômenos de Transporte 
Prof: Eduardo Ferracin Moreira
PORTFÓLIO
Mariana Vieira Rodrigues 3488091902
Anápolis 
Outubro/2024
Fenômenos de Transporte 
Estas atividades foram desenvolvidas no curso de engenharia de produção, dispondo dos ensinamentos e instruções vistos em aula, para que assim fossem realizados quatro experimentos práticos referentes ao conteúdo de fenômenos de transporte, e assim, fosse possível aprimorar as habilidades desenvolvidas durante as aulas.
Objetivos:
• Atividade 1: O objetivo do desevolvimento dessa atividade consiste em compreender e determinar a viscosidade de diferentes fluidos; diferenciar a viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática; compreender a relação entre a velocidade de escoamento e as propriedades dos fluidos; compreender a lei de Stokes através da aplicação do viscosímetro na determinação da viscosidade do fluido.
• Atividade 2: Neste experimento, o objetivo consiste em determinar a vazão em uma tubulação; identificar as características dos tipos de escoamento: laminar, transição e turbulento; relacionar o comportamento do fluido com o número de Reynolds; por fim, aplicar e testar os conhecimentos acerca de 
momento de uma força e equilíbrio de rotação para encontrar o valor da massa de 4 materiais diferentes.
• Atividade 3: Identificar a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão; 
determinar o número de Reynolds para cada caso estudado; compreender como o material utilizado na fabricação dos condutos influencia na queda de pressão de um fluido em movimento.
• Atividade 4: Neste experimento, o objetivo foi compreender o funcionamento de um trocador de calor; identificar qual tipo de trocador de calor possui melhor eficiência trifásica; entender a influência da vazão na transferência de calor.
Metodologia Experimental:
• Atividade 1
1. Acessar a plataforma online da ALGETEC.
2. Acessar o experimento da aula prática de Ensaio de viscosidade: viscosímetro de Stokes.
3. Ler o Sumário Teórico: Determinação da Viscosidade de Fluidos para melhor compreensão.
4. Fazer os experimentos de deslocamento com as esferas metálicas nos três fluidos 
5. Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados.
• Atividade 2
1. Acessar a plataforma online da ALGETEC. 
2. Acessar o Experimento Virtual “Experimento de Reynolds.”. 
Ler o Sumário Teórico:Experimento de Reynolds.
3. Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas. 
4. Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados.
• Atividade 3
1. Acessar a plataforma online da ALGETEC. 
2. Acessar o Experimento Virtual “Perda de Carga Distribuída.”
3. Ler o Sumário Teórico: Perda de Carga Distribuída.
 4. Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas.
 5. Variar a vazão e ler o manômetro U.
 6. Anotar todos os dados.
 
• Atividade 4
1. Acessar a plataforma online da ALGETEC. 
2. Acessar o Experimento Virtual “Experimentos em Trocadores de Calor.”
3. Ler o Sumário Teórico:Trocador de Calor.
4. Realizar o experimento na Bancada Didática para Estudos em Trocadores de Calor.
5. Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados.
· Resultados:
Os resultados obtidos dos procedimentos e experimentos descritos anteriormente, e tendo sido realizados os devidos calculos, podem ser vistos nas anotações abaixo:
· Atividade 1
°Encontrando a velocidade de escoamento
 - Tubo Com Água - 
	 Diâmetro da Esfera
	Tempo de Queda (s)
	Média Tempo de Queda (s)
	Distância Percorrida (m)
	Velocidade Média (m/s)
	10mm
	001.20 
	1,27
	0,9
	0,75
	8mm
	001.25
	1,27
	0,9
	0,72
	6mm
	001.35
	1,27
	0,9
	0,67
	5mm
	001.30
	1,27
	0,9
	0,69
 - Tubo Com Óleo -
	Diâmetro da Esfera
	Tempo de Queda (s)
	Média Tempo de Queda (s)
	Distância Percorrida (m)
	Velocidade Média (m/s) 
	10mm
	001.35
	1,77
	0,9
	0,67
	8mm
	001.55
	1,77 
	0,9
	0,58
	6mm
	001.90
	1,77
	0,9
	0,47
	5mm
	002.30
	1,77
	0,9
	0,39
 
 - Tubo Com Glicerina-
	Diâmetro da Esfera
	Tempo de Queda (s)
	Média Tempo de Queda (s)
	Distância Percorrida (m)
	Velocidade 
Média (m/s)
	10mm
	003.65
	7,28
	0,9
	0,25
	8mm
	005.40
	7,28
	0,9
	0,17
	6mm
	008.40
	7,28
	0,9
	0,11
	5mm
	011.70
	7,28
	0,9
	0,08
°Encontrando a Viscosidade 
 
 - Tubo Com Água - 
	Diâmetro da Esfera
	Velocidade Média (m/s)
	Velocidade Corrigida (m/s)
	Viscosidade Dinâmica 
	Viscosidade Cinemática 
	Erro Relativo Percentual 
	10mm
	0,75
	0,812
	0,0014
	1,4x10‐⁶
	42,1%
	8mm
	0,72
	0,782
	0,0011
	1,1x10-⁶
	11,7%
	6mm
	0,67
	0,732
	0,00086
	8,6x10-⁷
	-12,7%
	5mm
	0,69
	0,752
	0,00074
	7,4x10‐⁷
	-24,7%
 
 - Tubo Com Óleo -
	Diâmetro da Esfera
	Velocidade Média (m/s)
	Velocidade Corrigida (m/s)
	Viscosidade Dinâmica 
	Viscosidade Cinemática 
	Erro Relativo Percentual 
	10mm
	0,67
	0,731
	0,013
	1,53x10-⁵
	203,4%
	8mm
	0,58
	0,634
	0,0093
	1,09x10-⁵
	116,4%
	6mm
	0,47
	0,519
	0,0062
	7,25x10‐⁶
	44,1%
	5mm
	0,39
	0,433
	0,0044
	5,15x10-⁶
	2,1%
 - Tubo Com Glicerina -
	Diâmetro da Esfera
	Velocidade Média (m/s)
	Velocidade Corrigida (m/s)
	Viscosidade Dinâmica 
	Viscosidade Cinemática 
	Erro Relativo Percentual 
	10mm
	0,25
	0,273
	0,095
	7,6x10-⁵
	-88,5%
	8mm
	0,17
	0,185
	0,061
	4,9x10-⁵
	-95,6%
	6mm
	0,11
	0,119
	0,036
	2,9x10-⁵
	-95,6%
	5mm
	0,08
	0,086
	0,022
	1,8x10-⁵
	-97,3%
1.Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma 
experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados 
da tabela 4, podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática da água? Os valores encontrados estão próximos do valor real, com uma diferença de 20,4%. Isso mostra que o método utilizado é razoavelmente preciso, apesar de não ser exato.
2. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? Os principais erros podem ter sido erros nas medições. 
3. Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma experimental com o valor da viscosidade cinemática real. os valores encontrados da tabela 5, podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática da água? Não, os valores encontrados na tabela 5 são especificdo fluido óleo, tendo características físico-químicas diferentes que não cabem nas da água. 
4. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? Os principais erros podem ter sido erros nas medições.
· Atividade 2
° Determinando a Vazão
	Porcentagem de Trabalho na Válvula 15
	Tempo (min)
	Volume Inicial
	Volume Final
	Vazão
	16%
	52,14
	440
	50
	7,44L/min
	33%
	12,17
	395
	50
	28,26L/min
° Com base nos dados obtidos durante a etapa de medindo a vazão, calcule o número de Reynolds e, a partir disso, classifique o regime de escoamento. 
	Porcentagem de Trabalho na Válvula 15
	Vazão
	Velocidade
	RE (Reynolds)
	Regime de Escoamento 
	16%
	7,44L/min
	0,053 m/s
	≈ 2335
	Transicional
	33%
	28,26L/min
	0,201m/s
	≈ 8803
	Turbulento
° . Considerando as informações obtidas durante a etapa de observação do regime de escoamento, qual o regime de escoamento encontrado?
	Porcentagem de Trabalho na Válvula 15
	Regime de Escoamento
	16%
	Transicional 
	33%
	Turbulento
· Atividade 3
°Dados de Observação
	Tubulação 1
	
	
	Diâmetro: 32 mm
	
	
	Material: PVC
	
	
	Vazão: 1750 L/min
	
	
	Perda de Carga (ΔH): 0,204 m
	
	
	Tubulação 2
	Diâmetro: 25 mm
	Material: PVC
	Vazão: 350 L/min
	Perda de Carga (ΔH): -0,0204 m
 
	Tubulação 3
	Diâmetro: 28 mm
	Material: Cobre
	Vazão: 4600 L/min
	Perda de Carga (ΔH): 0,0816 
1. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? Acredito que tenha sido os instrumentos um pouco imprecisos, talvez uma medição incorreta.
 A discrepância foi grande entre os valores teóricos e experimentais? Sim, a discrepância foi grande, principalmente naTubulação 2 que teve perda de carga negativa e está possivelmente errado.
2. Analise os dados para cada tubulação e responda. Qual a influência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na perda de carga distribuída? O diâmetro e o material da tubulação afetam a perda de carga; rugosidade e resistência ao fluxo influenciam a perda de carga; o fator de atrito varia de acordo com o material e a rugosidade. Aumento da vazão aumenta a perda de carga.
· Atividade 4
° Experimento com trocadores de tubos concêntricos 
° Experimento com trocadores tipo Casca Tubo:
° Trocando as conexões dos trocadores de calor tipo Casca Tubo
° Experimento com Trocador de Calor Tipo Placas
° Trocando as conexões do trocador de calor do tipo placas
 
1. Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor? Como vantagens podemos citar a eficiência energética e economia de energia, redução de custos operacionais, melhoria da produtividade, redução do impacto ambiental, entre outros.
2. Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? Justifique.
 
O trocador mais utilizado na indústria de alimentos é o trocador do tipo placas, principalmente pela sua eficiência, baixo custo e maior higiene, o que é fundamental pra esse tipo de indústria. 
3. Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de trocador de calor? Deve ser considerado o tipo de fluido e temperatura, fluxo de calor e pressão, custos, eficiência, manutenção e higiene, etc.
4. Qual a influência da vazão na transferência de calor? A vazão influencia bastante a transferência de calor em trocadores de calor. Abaixo temos pontos positivos e negativos sobre:
Aumento da vazão:
• Melhora a transferência de calor
•Aumenta o coeficiente de transferência de calor 
Por outro lado:
• Aumenta a perda de carga (pressão)
• Consome mais energia
Conclusão: 
Neste trabalho, foram desenvolvidas quatro atividades práticas da matéria de Fenômenos de Transporte com o objetivo de aprimorar as habilidades adquiridas em aula. Utilizando o laboratório virtual disponibilizado, foi possível aprender e ampliar a prática sobre os conteúdos abordados.
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