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FENÔMENOS DE TRANSPORTES Aluno(a): AIRTON DE OLIVEIRA JUNIOR 1 - Para lubrificar uma engrenagem, misturam-se massas iguais de dois óleos miscíveis de densidades d1 = 0,60g/cm3 e d2 = 0,7 g/cm3. A densidade do óleo lubrificante resultante da mistura é, aproximadamente, em g/cm3: 0,82 0,65 0,75 0,72 0,70 2 - O Princípio de Arquimedes, conceito fundamental no estudo da hidrostática, pode ser enunciado da seguinte forma: "Um corpo total ou parciamente imerso em um fluido recebe desse fluido um empuxo igual e contrário ao peso da porção do fluido deslocado e aplicado no centro de gravidade do mesmo". Com base nesse princípio, se um cubo de gelo flutua sobre água gelada num copo, estando a temperatura dessa água próxima a 0ºC, o gelo derrete sem que haja mudança apreciável de temperatura. Nesse contexto, analise as afirmações a seguir. I : Se o cubo de gelo for uniforme, o nível da água no copo não se altera. II : Se o cubo de gelo estiver com um volume de ar aprisionado, o nível de água no copo desce. III : Se o cubo de gelo possuir uma pequena massa de ferro em seu interior, o nível de água no copo sobe. Está correto o que se afirma em: II e III, apenas I e II, apenas I e III, apenas I, apenas I, II e III 3 - Um avião supersônico atinge a velocidade máxima de 3000 km/h. Um modelo reduzido deste avião alcança a velocidade de 200 km/h. Qual a relação de comprimentos entre o avião real e o modelo? compr. real / compr. mod = 3,9 compr. real / compr. mod = 1000 compr. real / compr. mod = 10 compr. real / compr. mod = 1,987 compr. real / compr. mod = 2,957 4 - Um fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento e baseando-se nisto, eles podem ser classificados como newtonianos ou não newtonianos. Em relação aos fluidos newtonianos é verdadeiro afirmar: O aumento da força aplicada sobre o fluido, aumenta diretamente a sua viscosidade aparente. A relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação é diretamente proporcional. A tensão de cisalhamento é inversamente proporcional a taxa de deformação. O aumento da força aplicada sobre o fluido, diminui diretamente a sua viscosidade aparente. O fluido somente se deforma quando atingida uma tensão de cisalhamento inicial. 5 - A equação dimensional da viscosidade cinemática [ν] é L^2 M^0 T^2 L^-2 M T^-1 L^2M^0 T^-2 L^-2 M T L^2 M^0 T^-1 6 - Num motor, um eixo de 112 mm de raio gira internamente a uma bucha engastada de 120 mm de raio interno. Qual é a viscosidade do fluido lubrificante se é necessário um torque de 36 kgf.cm para manter uma velocidade angular de 180 rpm. Eixo e bucha possuem ambos 430 mm de comprimento. 2,75.10-2 kgf.s/m2. 3,75.10-2 kgf.s/m2. 5,75.10-2 kgf.s/m2. 4,75.10-2 kgf.s/m2. 3,1.10-3 kgf.s/m2. 7 - Julgue cada um dos itens abaixo em verdadeiro ou falso : ( ) O manômetro de Bourdon é um medidor de pressão absoluta. ( ) O princípio de Arquimedes está relacionado com a força de um fluido num corpo nele submerso. ( )O teorema de Pascal trata da distribuição da pressão num fluido confinado. ( ) Na escala de pressão absoluta não há valores negativos. ( ) A viscosidade do fluido está relacionada com a sua resistência ao movimento. ( ) Pressão é um tipo de tensão já que é a relação de força normal à superfície por unidade de área. A sequencia correta de cima para baixo é: F V F V V F F F V V F F V V V V F V F V F F F V F V V V V V 8 - Considerando as massas específicas dos dois fluidos manométricos, ρ1 e ρ2, a diferença de pressão PA-PB corresponde a: ρ3gh3 - ρ2gh2 - ρ1gh1 (ρ3gh3 + ρ2gh2)/ρ1gh1 ρ1gh1 + ρ2gh2 + ρ3gh3 ρ3gh3 + ρ2gh2 - ρ1gh1 ρ1gh1 + ρ2gh2 9 - Um fluido tem massa específica (rô) = 80 utm/m³. Qual é o seu peso específico e o peso específico relativo? 0,08 g/ cm3 0,4 g/ cm3 0,04 g/ cm3 0,8 g/ cm3 0,18 g/ cm3 10 - Em uma geladeira com congelador interno é recomendado que as frutas e verduras sejam colocadas na gaveta na parte inferior da geladeira. O resfriamento desta região da geladeira, mesmo estando distante do congelador, é possível devido a um processo de transmissão de calor chamado de: convecção condução e convecção convecção e irradiação irradiação condução 11 - Num carburador, a velocidade do ar na garganta do Venturi é 120m/s . O diâmetro da garganta é 25 mm. O tubo principal de admissão de gasolina tem um diâmetro de 1,15 mm e o reservatório de gasolina pode ser considerado aberto à atmosfera com seu nível constante. Supondo o ar como fluido ideal e incompressível e desprezando as perdas no tubo de gasolina, determinar a relação gasolina/ar (em massa) que será admitida no motor. Dados: (ρgas=720 kg/m³ ; ρar=1Kg/m³ ;g=10m/s²) . 0,0865 0,0688 0,0775 0,0894 0,0565 12 - Para um corpo sólido hipotético, pode-se afirmar sobre a condutividade térmica e sobre a equação geral da transferência de calor por condução: A condutividade térmica dos materiais heterogêneos e anisotrópicos varia com a temperatura, a direção e o sentido, mas não varia ponto a ponto. Já a equação geral traduz o divergente do fluxo, a geração de energia interna e a inércia térmica; A condutividade térmica dos materiais homogêneos e isotrópicos varia com a temperatura, com a direção e o sentido, mas não varia ponto a ponto. Já a equação geral traduz o laplaciano da temperatura e a inércia térmica, mas não trata da geração de energia; A condutividade térmica dos materiais heterogêneos e isotrópicos varia com a temperatura, a direção e o sentido, mas não ponto a ponto. Já a equação geral traduz o gradiente do fluxo, a geração de energia interna, mas não trata da inércia térmica. A condutividade térmica dos materiais heterogêneos e anisotrópicos varia com a temperatura e ponto a ponto, mas não varia com a direção e o sentido. Já a equação geral traduz o gradiente da temperatura, a geração de energia e a inércia térmica; A condutividade térmica dos materiais homogêneos e isotrópicos só varia com a temperatura. Já a equação geral trata do divergente do gradiente da temperatura, da geração de energia e da inércia térmica; 13 - Certa quantidade de água (tom mais escuro) é colocada em um tubo em forma de U, aberto nas extremidades. Em um dos ramos do tubo, adiciona-se um líquido (tom mais claro) de densidade maior que a da água e ambos não se misturam. Assinale a alternativa que representa corretamente a posição dos líquidos no tubo após o equilíbrio. 14 - O número de Reynolds depende das seguintes grandezas: velocidade de escoamento, o diâmetro interno do duto a massa específica e a viscosidade estática do fluido. Diâmetro interno do duto a massa específica e a viscosidade dinâmica do fluido velocidade de escoamento, o diâmetro interno do duto a massa específica e a viscosidade dinâmica do fluido. velocidade de escoamento, a viscosidade dinâmica do fluido. velocidade de escoamento, o diâmetro externo do duto a massa específica e a viscosidade dinâmica do fluido 15 - No verão, é mais agradável usar roupas claras do que roupas escuras. Isso ocorre por que: uma roupa de cor escura é melhor condutora do que uma roupa clara uma roupa de cor branca absorve toda a radiação que incide sobre ela uma roupa de cor branca conduz melhor o frio do que uma roupa de cor escura umaroupa de cor escura é pior condutora do que uma roupa clara uma roupa de cor branca reflete a radiação, enquanto uma de cor escura a absorve 16 - A razão entre as forças que atuam nas duas áreas circulares dos êmbolos de uma prensa hidráulica é de 100. Qual a razão entre os respectivos raios dessas secções? 8 5 100 10 6 17 - Qual é o propósito de ter torres de água cilíndricas acima de terra ou tanques de água no topo de edifícios? Para deslocar água de modo menos água é colocado atrás de grandes barragens em reservatórios. Para armazenar a água para utilização pelos consumidores. Para aumentar o volume de água, aumentando assim a pressão de água em casas e apartamentos. NENHUMA DAS ALTERNATIVAS Para aumentar a altura da coluna de água, aumentando assim a pressão de água em casas e apartamentos. 18 - Considerando as dimensões L, M e T, respectivamente, de comprimento, massa e tempo, a dimensão de força é: [MLT^-2] [ML.^-2T^-1] [MLT^-1] [MLT] [ML^-1T] 19 - Para identificar três líquidos de densidades 0,8, 1,0 e 1,2 o analista dispõe de uma pequena bola de densidade 1,0. Conforme as posições das bolas apresentadas no desenho a seguir, podemos afirmar que: os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 1,2 e 0,8. os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,0, 0,8 e 1,2. os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 0,8, 1,0 e 1,2. os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 0,8 e 1,0. os líquidos contidos nas provetas 1, 2 e 3 apresentam densidades 1,2, 1,0 e 0,8. 20 - Sabe- se que as esteiras rolantes são superfícies móveis que transportam pessoas e objetos e são muito utilizadas em indústrias, escadas rolantes e aeroportos. Especificamente em linhas de produção, são amplamente aplicadas no transporte de todo tipo de material para facilitar o trabalho de operários e economizar tempo, garantindo assim rapidez e menos defeitos por carregamento indevido. Considere a seguinte situação, onde tem se uma linha de produção com esteiras que transportam blocos cúbicos homogêneos de alumínio, de 2m de aresta. Sendo a densidade do alumínio 2.7x 103 Kg/m3, podemos afirmar que a pressão exercida pelo cubo sobre a esteira rolante, em N/m2 é de: 5.4x104 N/m2 2.4x104 N/m2 7x104 N/m2 4x104 N/m2 8x104 N/m2 21- Uma prancha de isopor, de densidade 0,20 g/cm3, tem 10 cm de espessura. Um menino de massa 50 kg equilibra-se de pé sobre a prancha colocada numa piscina, de tal modo que a superfície superior da prancha fique aflorando à linha d¿água. Adotando densidade da água = 1,0 g/cm3 e g = 10 m/s2, a área da base da prancha é, em metros quadrados, de aproximadamente: 0,8 1,2 0,4 0,6 1,6 22 - Considerando a Equação Fundamental da Hidrostática ¿ Lei de Stevin, em qual(is) das situações a seguir se aplica essa lei? (i) Vasos comunicantes. (ii) Equilíbrio de dois líquidos de densidades diferentes. (iii) Pressão contra o fundo do recipiente. apenas na situação i. nas situações i e iii. nas situações ii e iii. nas três situações. nas situações i e ii. 23 - ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção (1) do tubo é 20 cm² e a da menor (2) é 10 cm² . A massa específica na seção 1 é 1,2 kg/m³ , enquanto na seção 2 é 0,9 kg/m³ . Sendo a velocidade na seção 1 de 10 m/s , determine as vazões em massa, em volume, em peso e a velocidade média na seção 2. a) 6x10-2m3/s b) 4,4x10-2hg/s c) 1,24N/s a) 2,1x10-2m3/s b) 6,4x10-2hg/s c) 0,84N/s a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-4hg/s c) 0,34N/s a) 3x10-2m3/s b) 1,4x10-2hg/s c) 0,44N/s a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-2hg/s c) 0,24N/s 24 - Um pedal é usado para empurrar um êmbolo circular D, de 5 cm2 de área, para dentro de um cilindro cheio de óleo, conforme mostrado na figura a seguir. O pedal mantém-se em equilíbrio e na vertical quando uma força horizontal de intensidade F = 50 N lhe é aplicada em A. Nessas condições, a pressão que o êmbolo D exerce sobre o óleo dentro do cilindro, sabendo que a haste CDestá na horizontal e que o pedal se apoia num pino liso em B vale: 2,5∙105 Pa 7,5∙105 Pa 5,0∙105 Pa 4,0∙105 Pa 8,0∙105 Pa 25 - Numa tubulação horizontal escoa água através com uma vazão de 0,2m3/s. O diâmetro da tubulação é igual a 150mm. O fator de atrito da tubulação é igual a 0,0149. Considere que para a temperatura de 200C a água tem uma massa específica igual a 999kg/m3 e viscosidade dinâmica igual a 1,0x10-3 Pa.s. Para um comprimento de tubulação de 10 metros determinar a variação de pressão na tubulação e a tensão de cisalhamento na parede. DELTAP=1,6 kPa W = 600 N/m2 DELTAP=16 kPa W = 60 N/m2 DELTAP=17 kPa W = 65 N/m2 DELTAP=18kPa W = 60 N/m2 DELTAP=16 kPa W = 70 N/m2 26 - A taxa de fluxo de calor através de um corpo é Q = [kA (T1 - T2)] / x. O termo x / kA é conhecido como coeficiente térmico condutividade térmica resistência térmica quantidade de calor Nenhuma das alternativas 27 - Óleo escoa por um tubo horizontal de 15mm de diâmetro que descarrega na atmosfera com pressão de 88 kPa. A kpgre/mss3ã o μa=b0s,o2l4u t ak ga/ m15 sm. antes da saída é 135 kPa. Determine a vazão do óleo através do tubo. Propriedades: =876 R:5,73x10-5 m3/s R: 4,83x10-5 m3/s R: 3,89x10-5 m3/s R: 3,93x10-5 m3/s R: 1,63x10-5 m3/s 28 - Em uma geladeira com congelador interno é recomendado que as frutas e verduras sejam colocadas na gaveta na parte inferior da geladeira. O resfriamento desta região da geladeira, mesmo estando distante do congelador, é possível devido a um processo de transmissão de calor chamado de: convecção e irradiação condução condução e convecção convecção irradiação 29 - Assinale a alternativa que expressa corretamente as unidades do SI para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente: kg, m², s m, g, min m, kg, s m³, g, min m², kg, h 30 - A tensão de cisalhamento é definida como: Quociente entre a força aplicada e a força gravitacional. Quociente entre a força aplicada e a temperatura do ambiente na qual ela está sendo aplicada. Quociente entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada. Produto entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada. Diferença entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada. 31- Qual o valor de 340 mm Hg em psi? 6,0 psi 3,3 psi 3,0 psi 6,6 psi 2,2 psi 32 - Em um experimento envolvendo o conceito de pressão, um grupo de estudantes trabalhava com uma margem de 3 atm. Podemos afirmar que a mesma margem de pressão, em unidades de mmhg, é igual a: 760 380 4530 3560 2280 32 - 192 litros de água são colocados em um reservatório cujo interior tem a forma de um cubo com uma das faces na horizontal, o nível da água sobe 30 cm. Qual é a capacidade desse reservatório? 512 litros 308 litros 648 litros 675 litros 286 litros 33 - Unidades de pressão são definidas como: 1 atm (atmosfera) = 76 mmHg = 101.230 Pa = 101,23 KPa = 10.330 Kgf/m2 = 1,033 Kgf/cm2 1 atm (atmosfera) = 760 mmHg = 101.230 Pa = 10.123 KPa = 10.330 Kgf/m2 = 1,033 Kgf/cm2 0,5 atm (atmosfera) = 760 mmHg= 101.230 Pa = 101,23 KPa = 10.330 Kgf/m2 = 1,033 Kgf/cm2 1 atm (atmosfera) = 760 mmHg = 101.230 Pa = 101,23 KPa = 10.330 Kgf/m2 = 1,033 Kgf/cm2 1 atm (atmosfera) = 760 mmHg = 101.230 Pa = 101,23 KPa = 10.330 Kgf/m2 = 1033 Kgf/cm2 34 - A massa específica é a massa de fluído definida como: ρ = massa/ dina ρ = massa/ Volume ρ = massa/ Temperatura ρ = massa/ área ρ = massa/ Kgf 35 - Calcular a massa específica do propano(C3H8), no sistema internacional de unidades, a 20ºC e 1 atm de pressão? Dados: Massa Atômica do Carbono 12u, massa atômica do hidrogênio 1u e R=0.082atm.L/mol.K. 1,93 1,73 2,03 1,83 1,03 36 - Quantos litros de água cabem em um cubo de aresta 8 dm? 302 litros 512 litros 452 litros 312 litros 215 litros 37 - Calcular a massa específica do propano(C3H8), no sistema internacional de unidades, a 20ºC e 1 atm de pressão? Dados: Massa Atômica do Carbono 12u, massa atômica do hidrogênio 1u e R=0.082atm.L/mol.K. 2,03 1,73 1,93 1,83 1,03 38 - Um gás, durante uma transformação isotérmica, tem seu volume aumentado 3 vezes quando sua pressão final é de 6 atm. Qual deverá ser o valor de sua pressão inicial? 3 atm 1 atm 2 atm 4 atm 6 atm 39 - Em um experimento envolvendo o conceito de pressão, um grupo de estudantes trabalhava com uma margem de 3 atm. Podemos afirmar que a mesma margem de pressão, em unidades de mmhg, é igual a: 380 4530 3560 760 2280 40 - A viscosidade absoluta, também conhecida como viscosidade dinâmica, é uma propriedade física característica de um dado fluido. Analisando-se a influência da temperatura sobre a viscosidade absoluta de líquidos e gases, observa-se que a(s) viscosidades de líquidos e gases aumentam com o aumento da temperatura. viscosidade de líquidos aumenta e a de gases decresce com o aumento da temperatura. variação da viscosidade com a temperatura é função da substância em si e não de seu estado físico. viscosidade de líquidos decresce e a de gases aumenta com o aumento da temperatura. viscosidades de líquidos e gases decrescem com o aumento da temperatura. 41 - Assinale a alternativa que expressa CORRETAMENTE as unidades do S.I. (Sistema Internacional de Unidades) para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente. Centímetro (cm), grama (g) e segundo (s). Metro (m), grama (g) e segundo (s). Quilômetro (km), quilograma (kg) e hora (h). Metro (m), quilograma (kg) e segundo (s). Quilômetro (km), tonelada (t) e hora (h). 42- Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: radiação e condução condução e convecção convecção e radiação radiação e convecção ondução e radiação 43 - Em qual dos meios o calor se propaga por convecção: plástico vidro água metal madeira 44 - A tubulação de aço para a alimentação de uma usina hidrelétrica deve fornecer 1300 litros/s. Determinar o diâmetro da tubulação de modo que a velocidade da água não ultrapasse 2,6 cm/s. maior que 7,98 m maior que 25,2 m menor que 25,2 m menor que 7,98 m igual a 0,798m 45 - Uma placa infinita move-se sobre uma Segunda placa, havendo entre elas uma camada de líquido, como mostrado na figura. Para uma pequena largura da camada d, supomos uma distribuição linear de velocidade no líquido. A viscosidade do líquido é de 0,65 centipoise A densidade relativa é igual a 0,88 Determinar: (a) A viscosidade absoluta em Pa s e em (kg/ms) (b) A viscosidade cinemática do líquido (c) A tensão de cisalhamento na placa superior (Pa) (d) A tensão de cisalhamento na placa inferior em (Pa) (e) Indique o sentido de cada tensão de cisalhamento calculado em c e d. µ=7,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,75Pa µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65KPa µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 8,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa 46 - Determine a velocidade crítica para (a) gasolina a 200C escoando em um tubo de 20mm e (b) para água a 200 escoando num tubo de 20mm. Obs. Para gasolina a 200C a massa específica é igual a 6,48x10-7 m2/s. (a) V=65m/s (b) V=0,100m/s. (a) V=0,065m/s (b) V=0,1m/s. (a) V=0,075m/s (b) V=0,10m/s. (a) V=0,0065m/s (b) V=0,01m/s. (a) V=0,075m/s (b) V=0,1m/s. 47 - Considere as três situações seguintes: I - Circulação de ar numa geladeira. II - Aquecimento de uma barra de ferro. III - Bronzeamento da pele num "Banho de Sol". Associe, nesta mesma ordem, o principal tipo de transferência de calor que ocorre em cada uma: convecção, condução, irradiação condução, convecção, irradiação convecção, irradiação, condução condução, irradiação, convecção. irradiação, convecção, condução. 48 - O frasco de Dewar é um recipiente construído com o propósito de conservar a temperatura das substâncias que ali forem colocadas, sejam elas quentes ou frias. O frasco consiste em um recipiente de paredes duplas espelhadas, com vácuo entre elas e de uma tampa feita de material isolante. A garrafa térmica que temos em casa é um frasco de Dewar. O objetivo da garrafa térmica é evitar ao máximo qualquer processo de transmissão de calor entre a substância e o meio externo. É CORRETO afirmar que os processos de transmissão de calor são: indução, convecção e irradiação indução, condução e irradiação emissão, convecção e indução. condução, emissão e irradiação condução, convecção e irradiação 49 - Um duto, de 5 cm de diâmetro interno, escoa um óleo de densidade igual a 900 kg/m3, numa taxa de 6 kg/s. O duto sofre uma redução no diâmetro para 3 cm, em determinado instante da tubulação. A velocidade na região de maior seção reta do duto e na menor seção reta do duto serão, respectivamente: 3,4 e 9,5 m/s 3,8 e 15,2 m/s Nenhum desses valores 5,2 e 10,4 m/s 4,2 e 9,6 m/s 50 - Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro, porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um maior valor de: coeficiente de dilatação térmica calor específico condutividade térmica calor latente de fusão energia interna
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