Exercícios fenômenos de transporte

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Exercícios fenômenos de transporte
Introdução À Estática Dos Fluidos
1
Qual é o adimensional utilizado tanto para análise de escoamento em canais quanto ao redor de cascos de navios?
A
Froude
B
Euler
C
Coeficiente de arrasto
D
Mach
E
Biot
Resposta correta
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2
Para determinado fluido com peso específico de 12.000N/m312.000N/m3, uma diferença de pressão de 4.800Pa4.800Pa corresponde a uma altura de carga, em metros, de:
A
0,4
B
2,5
C
5,8
D
8,2
E
12,0
Resposta correta
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3
Na produção de petróleo obtido do pré-sal, é comum a instalação de equipamentos em profundidades de 2000m2000m. Considerando que a massa específica da água do mar é ρ=1025kg/m3ρ=1025kg/m3, calcule a pressão absoluta que esses equipamentos devem suportar:
A
20,11MPa20,11MPa
B
101,3kPa101,3kPa
C
20,21MPa20,21MPa
D
2,15MPa2,15MPa
E
2,05MPa2,05MPa
Resposta correta
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4
A Figura a seguir ilustra um recipiente cilíndrico totalmente fechado, contendo gás e óleo. AA, BB e CC são pontos no interior do recipiente, estando AA em seu tampo, CC em sua base e BB na interface gás-óleo. As densidades do óleo e do gás valem, respectivamente, 0,8g/cm30,8g/cm3 e 0,01g/cm30,01g/cm3.
Sabendo que a pressão no ponto AA vale 6kPa6kPa e que a gravidade local vale 10m/s210m/s2, conclui-se que a pressão no ponto CC, em kPakPa, vale:
A
4,0.
B
6,0.
C
6,4.
D
10,0.
E
10,4.
Resposta correta
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5
Se a massa específica do gelo é 920kg/m3920kg/m3 e da água do mar é 1025kg/m31025kg/m3, qual é a porcentagem do volume de um iceberg que fica emersa (acima do nível d'água)?
A
10,2%
B
89,8%
C
11,4%
D
1,0%
E
20,4%
Resposta correta
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6
Um líquido de massa específica igual a 1 kg/m³ escoa por uma calha de comprimento 1,5 m, com velocidade de 7 m/s. Se o número de Reynolds é igual a 2.200, a viscosidade dinâmica é igual a:
A
4,8x10−3kgms4,8x10−3kgms
B
4,5x10−3kgms4,5x10−3kgms
C
4,3x10−3kgms4,3x10−3kgms
D
4,1x10−3kgms4,1x10−3kgms
E
3,9x10−3kgms3,9x10−3kgms
Resposta correta
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7
Considere que um navio de LN=182mLN=182m de comprimento, projetado para se deslocar à velocidade de cruzeiro de VN=7m/sVN=7m/s, deve ser testado em um tanque d'água, rebocando-se um modelo de Lm=4,4mLm=4,4m de comprimento. Nessa situação, calcule a VmVm, em m/sm/s, na qual o modelo deve ser rebocado para que as condições de deslocamento do navio na água sejam perfeitamente simuladas:
A
7
B
1,1
C
289
D
0,17
E
10
Resposta correta
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8
Cada unidade, seja ela para densidade, pressão, viscosidade ou valores adimensionais, tem um papel crucial na precisão e clareza dos cálculos e análises técnicas em ciência e engenharia. Qual é a unidade de densidade?
A
kg/m3
B
kN/m2
C
Pa
D
Pa.s
E
Adimensional
Resposta correta
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9
Fora d'água, a massa de um objeto é de 50,0kg50,0kg e, dentro d'água, 30,0kg30,0kg. Qual é a massa específica desse material?
A
0,02kg/m30,02kg/m3
B
0,01kg/m30,01kg/m3
C
0,03kg/m30,03kg/m3
D
0,05kg/m30,05kg/m3
E
0,08kg/m30,08kg/m3
Resposta correta
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10
Entre os corpos da Figura a seguir, qual corresponde a uma situação estável, instável e indiferente, respectivamente?
A
A, B e C
B
B, C e A
C
C, A e B
D
C, B e A
E
A, C e B
Resposta correta
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Dinâmica Dos Fluidos
1
Um fluido ideal, sem viscosidade e incompressível, escoa por um tubo horizontal de seção quadrada de lado L1=2,0cmL1=2,0cm. Esse tubo, a partir de certo ponto, se expande de modo a ter o lado L2=6,0cmL2=6,0cm. Sabendo que a vazão do tubo é de 3,6litros/s3,6litros/s, a variação da pressão ΔP=P2−P1ΔP=P2−P1, em kPakPa, é de:
Dado: densidade do fluido ρ=1,0×103kg/m3ρ=1,0×103kg/m3
A
400
B
40
C
4,0
D
0,40
E
0,040
Resposta correta
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2
O escoamento em um canal com altura hh, largura BB e declividade θθ é representado na figura abaixo.
Se o escoamento for laminar, o perfil de distribuição de velocidades é dado pela função
u(y)=K(hy−y22)u(y)=K(hy−y22)
Em que
K=ρgsenθμK=ρgsenθμ
Qual é a expressão para vazão volumétrica na seção transversal do canal?
Como se trata de velocidade variável ao longo da seção, utilize a fórmula geral para cálculo da vazão, Q=∫VdAQ=∫VdA.
A
Kh3/2Kh3/2
B
KBh3/3KBh3/3
C
Kh3/3Kh3/3
D
Kh3Kh3
E
KBh2/3KBh2/3
Resposta correta
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3
O jato de água da figura abaixo atinge perpendicularmente uma placa. Qual é, aproximadamente, a intensidade da força necessária para manter a placa fixa?
A
60 N
B
500 N
C
0,4 N
D
64.000 N
E
100 N
Resposta correta
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4
A figura abaixo ilustra uma curva que inverte o sentido de jato de água. Considerando que o diâmetro do jato permanece o mesmo, encontre uma expressão para a velocidade máxima V0V0 se a força máxima que o suporte resiste é F0F0.
A
1D0√F0ρ01D0F0ρ0
B
2D0√F0ρ0π2D0F0ρ0π
C
√F0ρ0πF0ρ0π
D
1D0√F0ρ0π1D0F0ρ0π
E
1D0√2F0ρ0π1D02F0ρ0π
Resposta correta
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5
Qual é a potência máxima, em kW, que um agricultor pode obter instalando uma turbina hidráulica num pequeno rio que passa na sua propriedade e tem vazão de 100 L/s e altura de queda de 2m? Considere que a velocidade a montante e a jusante (antes e após) da turbina é igual e despreze toda as perdas.
A
2
B
1
C
1960
D
0,19
E
5
Resposta correta
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6
Água à 20°C20°C flui em regime permanente por um tanque fechado, conforme figura abaixo. Na seção 1, D1=6,0cmD1=6,0cm e a vazão volumétrica é 100m3/h100m3/h. Na seção 2, D2=5,0cmD2=5,0cm e a velocidade média é 8,0m/s8,0m/s. Se D3=4,0cmD3=4,0cm, calcule a vazão volumétrica Q3Q3 em m3/hm3/h e a velocidade média V3V3 em m/sm/s.
A
9,6
B
20,0
C
8,0
D
4,0
E
1,0
Resposta correta
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7
Qual é o único escoamento, entre os listados abaixo, classificado como compressível?
A
Escoamento da água de uma cachoeira desviada por um duto com 0,5 m de diâmetro.
B
Escoamento do ar ao redor de uma partícula de poeira em queda livre.
C
Escoamento provocado pela bola de futebol em um chute direto para o gol em cobrança de falta.
D
Escoamento de uma tubulação que tem início em uma caixa d'água e desemboca em uma torneira.
E
Escoamento da água da chuva em um bueiro ou ralo.
Resposta correta
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8
Uma bomba horizontal recalca água à uma vazão de 58m3/h58m3/h e 20°C. O bocal de entrada, onde a pressão é p1=120kPap1=120kPa, tem área A1=60cm2A1=60cm2. No bocal de saída, a pressão é p2=325kPap2=325kPa e a área A2=7cm2A2=7cm2. Calcule a potência da bomba, em kW, desprezando as perdas.
A
9,3
B
2,3
C
7,4
D
3,2
E
4,2
Resposta correta
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9
Qual a classificação do escoamento definido pelo campo de velocidade:
→V=a^i−x2^j+xt^kV→=ai^−x2j^+xtk^
A
1D e permanente
B
2D e permanente
C
3D e permanente
D
1D e transiente
E
2D e transiente
Resposta correta
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10
Em um oleoduto de 20"20" de diâmetro interno escoa petróleo com velocidade média de 0,60m/s0,60m/s. Calcule a vazão escoada em barris por dia (bpd). Obs.: 1barril≅159L1barril≅159L.A
66kbpd66kbpd
B
0,122bpd0,122bpd
C
2762bpd2762bpd
D
188bpd188bpd
E
130kbpd130kbpd
Resposta correta
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Transferência de Calor
1
Qual a quantidade máxima de calor retirado de um ambiente por um ar-condicionado de 12000 BTU/h ao longo de um dia de funcionamento? Dado: 1 BTU = 1,06 kJ.
A
12.720 kJ
B
305.000 kJ
C
288.000 kJ
D
76.320 kJ
E
1.100.000 kJ
Resposta correta
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2
(CESGRANRIO - PETROBRAS - Engenheiro de Processamentos Junior, 2010) Sobre o mecanismo de condução, analise as afirmações a seguir.
I. A condutividade térmica é uma propriedade intrínseca do material e independe da temperatura.
II. A Lei de Fourier unidimensional, qx= -k dtdxdtdx,  apresenta o sinal negativo, pois o calor é sempre transferido na direção em que a temperatura decresce.
III.  A condutividade térmica é dita anisotrópica quando independe da direção.
IV. A condutividade térmica em sólidos é geralmente maior do que em líquidos e, nestes, é maior do que em gases, mostrando uma tendência que ocorre devido às diferenças no espaçamento intermolecular nos respectivos estados.
Está correto APENAS o que se afirma em:
A
I e II
B
II e IV
C
III e IV
D
I, III e IV
E
II, III e IV
Resposta correta
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3
(CESGRANRIO - PETROBRAS - Engenheiro de Equipamento Júnior, 2012) Duas placas quadradas, de lado L=20 cm, de materiais distintos e espessuras idênticas d1 = d2 = 5,0 cm, estão coladas como na figura apresentada a seguir. As condutividades térmicas são k1 = 10 W/(m.K) e K2 = 100 W/(m.K), e as temperaturas nas extremidades livres são T1 = 630 K (na placa 1) e T2 = 300 K (na placa 2). A temperatura de equilíbrio T da interface entre materiais, em K, é:
A
465
B
630
C
330
D
600
E
300
Resposta correta
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Transferência De Massa
1
Qual das misturas abaixo terá a maior difusividade?
A
Álcool em água
B
Água em madeira
C
Etanol em gasolina
D
Açúcar em água
E
Oxigênio em gás carbônico
Resposta correta
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2
Num ambiente com ar seco, é colocada água no interior de uma proveta, restando 10 cm de altura entre a superfície da água e o topo da proveta. Se a difusividade do vapor da água no ar é de 2,5x10-5 m²/s, quanto tempo, aproximadamente, levará até que o vapor da água alcance o topo da proveta? Considere que uma leve corrente de ar mantém o ar seco no topo da proveta e que, junto à superfície, a concentração é constante e correspondente à pressão de vapor.
A
2 minutos
B
25 segundos
C
3 minutos
D
5 segundos
E
10 segundos
Resposta correta
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3
Em qual das situações abaixo apenas a difusão é significativa?
A
Dispersão de CO2 emitido por um veículo em local com vento.
B
Diluição de achocolatado em leite com ajuda de colher.
C
Transporte de gás oriundo de vazamento em uma residência fechada.
D
Pluma de contaminação de óleo no oceano.
E
Mistura de substância em processo industrial com agitador.
Resposta correta
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4
O fundo de um copo com água destilada é totalmente preenchido por sal (NaCl), com quantidade que mantém a concentração de NaCl junto ao fundo constante e igual à máxima (solubilidade), que é 360 kg/m³. Após 4 horas, qual será a concentração do sal a 1 cm acima do depósito no fundo, em kg/m³?
A
36
B
1
C
10
D
50
E
0,4
Resposta correta
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5
A difusividade do oxigênio no ar a 25°C é de 2,1x10-5 m²/s e a sua fração mássica típica é de 23,1%. Assumindo regime permanente, qual seria o fluxo de massa difusivo, em kg/s.m², entre um ponto com concentração típica e outro sem oxigênio, a 0,50 m de distância? Dado: Massa específica da mistura de arpar = 1,2 kg/m³.
A
5,0x10-6
B
2,4x10-5
C
6,0x10-4
D
1,2x10-5
E
4,5x10-5
Resposta correta
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6
800 g de sulfato de alumínio, Al2(SO4)3, são despejados em 20.000 L de água. Dado que a massa molar de sulfato de alumínio é 342,15 kg/kmol, qual é a fração molar de Al2(SO4)3?
A
1,0.10-6
B
2,1.10-6
C
4,0.10-5
D
5,3.10-2
E
0,021
Resposta correta
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7
Para decantação de partículas, 800 g de sulfato de alumínio, Al2(SO4)3 são despejados em uma piscina de 20.000 L. Qual é a massa específica parcial de alumínio, em kg/m³?
A
0,040
B
25
C
40
D
2,3
E
5,0
Resposta correta
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