Exercícios e Formulário Fenomenos de Transportes

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNA 
Engenharia de Produção - Fenômenos de Transporte 
 
1a Parte 
Nas questões de 1 a 6, você deverá colocar nos parênteses que antecedem as afirmativas a 
letra V, se considerá-la verdadeira, ou a letra F, se considerá-la falsa. A afirmativa que 
considerar falsa deverá ser reescrita em sua forma correta. 
 
1) ( ) 
A transferência de calor por convecção caracteriza-se por se processar de um fluido em 
movimento para uma superfície sólida adjacente, ou vice-versa, envolvendo os efeitos 
combinados de condução, na primeira camada, e de movimentação do fluido, e pode ser 
natural ou forçada. 
 
2) ( ) 
Quando tratamos da transferência de calor em meios fluidos, são possíveis somente os 
seguintes mecanismos combinados ou simultâneos: quando o meio fluido se encontra em 
movimento, condução e radiação; quando o meio fluido se encontra em repouso, convecção e 
radiação. 
 
3) ( ) 
Nos escoamentos reais a carga total de um sistema diminui na direção contrária ao 
escoamento devido aos efeitos da viscosidade do fluido e da turbulência do escoamento, 
resultando em dissipação de energia em forma de calor. 
4) ( ) 
A condutividade térmica de um material exprime a maior ou menor facilidade que ele 
apresenta à condução do calor e depende da sua constituição química, estrutura física e da 
temperatura em que ele se encontra. 
 
5) ( ) 
Todo corpo contém calor e por este motivo, quando sua temperatura ultrapassa o zero 
absoluto, ele emite continuamente radiação térmica. 
 
6) ( ) 
A potência real de uma bomba é a potência que efetivamente a bomba fornece ao fluido para 
que ele recircule no sistema ou mude de posição e é sempre maior que a potência do motor 
que aciona a bomba. 
 
2ª parte – 
7) Uma empresa abastecedora de postos de combustível possui o seguinte sistema para 
enchimento dos caminhões para distribuição: um reservatório subterrâneo onde o combustível 
é armazenado possui uma bomba que está acoplada a uma tubulação de ferro galvanizado, 
fundido, revestido, que chega na altura da válvula de abertura do tanque do caminhão, 
conforme figura 1. O tanque de cada caminhão possui um volume de 18m³ e deve ser 
abastecido em, no máximo, 30 minutos. 
 
Dimensionar, em hp, a potência do motor que acione uma bomba para garantir o 
abastecimento dos caminhões nos prazos estipulados, sendo dados: 
�combustível=0,75 �combustível=0,6⋅10-6m²/s DREC=DSUC=2,5in 
h1=1,4m h2= 4m ηB=78% 
 
Considerar que Potência da bomba é: manH QHP γ= 
B
H
B
PP
η
=
 
 
 
 
1- Válvula de pé e crivo; 
2- Cotovelo 90° raio médio; 
3- Válvula de retenção pesada; 
4- Registro gaveta; 
5- Saída de tubulação. 
Figura 1 
3ª parte – Observe a figura 2 e calcule as pressões nos pontos B (pB) e D (pD), sabendo que o 
óleo tem densidade 0,75. 
 
 
h1=1,1m 
h2=1,2m 
h3=1,4m 
h4=0,6m 
h5=0,9m 
h6=2,8m 
 
 
Figura 2 
 
 
4ª parte 
 
 
FORMULÁRIO: 
 
1 Fatores de conversão: 
1dina=10-5N 1slug=14,59kg 1Btu=252cal 1hp=746W=642,1kcal/h 
1ft=0,305m 1lbf=4,45N 1cal=4,19J 1cv=736W 
1lbm=0,45kg 1in=0,025m 1Btu=1,06kJ 1kgf=9,81N 
1atm=760mmHg=101,3kPa=10,33m.c.a. 1°C = 1K = 1,8°F = 1,8°R = 0,8°Ré 
 
2 Dados: 
31000
m
kg
água =ρ
 
281,9 s
mg =
 
1 bar = 1 daN/cm² νágua=1,01x10-6m²/s 
1J=1N.m 1 psi = 1 lbf/in² 1 St = 1 cm²/s 1 u.t.m. = 1 kgf.s²/m 
1 Btu = 1 lbf.ft 1W=1J/s 1 l = 1 dm³ 1N=1kg.m/s² 
Escoamentos: Laminar → Re≤2300; Transição→ 2300<Re≤4000; Turbulento→Re>4000 
Tubos lisos→ e ≤0,06mm 
� = 4,88 ∙ 10�� ���� ℎ.� . !"# = 5,67 ∙ 10
��'
� . !"# = 0,1714 ∙ 10
�� ()*
ℎ. +) . °-"# 
3 Fórmulas: 
Transformação de temperaturas: 
Kelvin → K = (oC + 273,15) Farenheit → oF = (oC x 1,8 +32) 
Réaumur → oRé = (oC x 0,8) Rankine → oR = (oF + 459,67) = (oC x 1,8 + 32 + 459,67) 
 
gρωγ =
∀
= 
ãofluidopadr
fluido
ãofluidopadr
fluido
γ
γ
ρ
ρδ == 
ρ
µ
ν =
 
∀
=
mρ 
t
Q
∆
∀∆
= 





=
dy
du
xyτµ 2211. AUAUAUQ ===
 
ghpp ρ+= 0
 4
2
2 DRAcírculo
pi
pi ==
 
g
Up
zH
2
2
++=
γ
 
 
3
3
4 Resfera pi=∀
 
./01/23 = 44-
 
 .5676892: = 24-< 
 
=>? =
>@
A
∆C =
∆D
A
>@#
=
∆D
EFGHIJ
 =? = ℎ. .. ∆C =
∆D
K
L.@#
=
∆D
EFGHIJ
 	=239? = N�.0OC0
" − C322
" Q
 
 
K
EHGHIJ
= ∑
K
ES
=
K
ET
+
K
EV
+
K
EW
+⋯+
K
EY
8
6ZK -[:[37 = ∑ -6 = -K + - + -\ +⋯+ -8
8
6ZK 
 
21
2
22
2
2
11
1 22 →
∆=





++−+





++ h
g
Up
zH
g
Up
z man γγ
 
vv LgD
fQL
g
U
D
fh 52
22 8
2 pi
==∆
 
L
gD
fQL
g
U
D
fh 52
22 8
2
'
pi
==∆
 
eqeq LgD
fQL
g
U
D
fh 52
22 8
2
"
pi
==∆
 
eqv LLL +=
 
 
L
hJ ∆=
 
manH QHP γ=
 
B
H
B
PP
η
=
 
ηηηη
H
MB
H
M
B PPPP ===
 
 
MBηηη =
 
+ =
]"
E/
 "' hhh ∆+∆=∆
 g
Ukh
2
"
2
∑=∆ A
Qq
&
& = 
 
4 Tabelas e ábacos: 
 
Tabela 1 – Valores das rugosidades internas (e) de tubos (mm) 
Característica da tubulação Rugosidade – e (mm) Usual 
1 Tubos de aço, juntas soldadas, interior contínuo tendo: 
pintura à brocha, com asfalto, esmalte ou betume 0,6 
revestimento obtido por imersão em asfalto quente 0,10 
tubo revestido de esmalte 0,06 
2 Tubos de concreto com: 
superfície obtida por centrifugação 0,3 
superfície interna bastante lisa, executada com formas 
metálicas 
0,1 
3 Tubos de cimento amianto 0,015 
4 Tubos de ferro galvanizado, fundido revestido 0,15 
Tubos de ferro fundido, não revestido, novo 0,50 
Tubos de ferro fundido com corrosão 1,5 
5 Tubos de latão, cobre ou chumbo 0,007 
6 Tubos de plástico – PVC 0,06 
 
Tabela 2 – Comprimento equivalente para tubulações de ferro e aço (m) 
Diâmetro mm 
 in 
13 19 26 32 38 50 63 75 100 125 150 200 250 300 350 
½ ¾ 1 1¼ 1½ 2 2½ 3 4 5 6 8 10 12 14 
Cotovelo 90° raio longo 0,3 0,4 0,6 0,7 0,8 1,1 1,3 1,6 2,1 2,7 3,4 4,3 5,6 6,1 7,2 
Cotovelo 90° raio médio 0,4 0,6 0,7 0,9 1,1 1,4 1,7 2,1 2,8 3,7 4,3 5,5 6,7 7,9 9,5 
Cotovelo 90° raio curto 0,5 0,7 0,8 1,1 1,3 1,7 2,0 2,3 3,4 4,2 4,9 6,4 7,9 8,5 10,3 
Cotovelo 45° 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,2 1,5 1,9 2,5 3,0 3,9 4,6 5,3 
Curva 45° 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 1,5 1,8 2,2 2,5 
Entrada normal 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,5 2,0 2,5 3,5 4,5 5,5 8,2 
Registro gaveta aberto 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,4 0,4 0,5 0,7 0,9 1,1 1,4 1,7 2,1 2,4 
Registro globo aberto 4,9 6,7 8,2 11,3 13,4 17,4 21 26 34 43 51 67 85 108 120 
Registro ângulo aberto 2,6 3,6 4,6 5,6 6,7 8,5 10 13 17 21 26 34 43 51 60 
Saída de tubulação 0,4 0,6 0,7 0,9 1,0 1,5 1,9 2,2 3,2 4 5 6 7,3 9 11 
Válvula de pé e crivo 3,6 5,6 7,3 10,0 11,6 14,0 17,0 20,0 23,0 30,0 39,0 ~ ~ ~ ~ 
Válvula de retenção leve 1,1 1,6 2,1 2,7 3,2 4,2 5,2 6,3 8,4 10,4 12,5 ~ ~ ~ ~ 
Válvula de retenção pesada 1,6 2,4 3,2 4 4,5 6,4 8,1 9,7 12,9 16,1 13,9 23 32 38 45 
 
 
 
Ábaco de Moody