ACQF - Fenômenos de Transporte

Prévia do material em texto

ACQF – HENRIQUE 
	Em um campeonato de hóquei no gelo um jogador com uma tacada conseguiu deslizar o disco a uma velocidade de 144 km/h. Para o disco atingir esta velocidade, entre ele e o gelo formou uma camada de água com 0.1 mm de espessura, sendo assim, determine a força de atrito que ficou sujeito o disco logo após esta forte tacada e o tempo necessário para que o disco reduza sua velocidade para 36 km/h. Dados: viscosidade dinâmica da água nas condições da partida 1,011 x 10^-3 N.s/m², massa do disco 400 g, raio do disco 20 cm.
	
	
	1 dyn e 2,56 segundos respectivamente.
	
	
	15,6 lbf e 0,88 segundos respectivamente.
	
	
	5,1489 kgf e 0,237 segundos respectivamente.
	
	
	5,1489 N e 2,37 segundos respectivamente.
	
	
	15,6 N e 0,88 segundos respectivamente.
	Suponha-se o ar, inicialmente, à pressão absoluta de 15 N/m² e à temperatura de 27 ºC. Em seguida, comprime-se o ar à pressão de 50 N/m², em condição isotérmica. Considerando o ar como gás ideal, e sendo R = 29,25 m / K a constante específica do ar, assinale a alternativa CORRETA que apresenta o volume específico nas condições inicial e final.
	
	
	0,0017 m³ / N; 0,254 m³ / N.
	
	
	585 m³ / N; 175,5 m³ / N.
	
	
	1,7 m³ / N; 2,54 m³ / N.
	
	
	0,0017 N / m³; 0,254 N / m³.
	
	
	255 N / m³; 11 m³ / N.
A figura mostra uma comporta de largura b = 2 m, instalada no fundo de um reservatório de água. Algumas dimensões estão indicadas na figura. Determinar o módulo e a profundidade do centro do empuxo.
 E = 21354 kgf; h = 4,25 m
 E = 985 kgf; h = 5,23 m
 E = 13500 kgf; h = 8 m
 E = 350 kgf; h = 0,25 m
 E = 85000 kgf; h = 8,588 m
Determinar as pressões efetiva e absoluta do gás nos 2 reservatórios do esquema. São dados: hm = 0,15 m; H = 1,40 m; 13,6 (densidade relativa do mercúrio), P0 = 1 kgf / cm² (pressão atmosférica, absoluta); peso específico da água 1.000 kgf/m3. 
PA (ef) = - 2040 btu / m²; PC (ef) = - 640 btu / m²; PA (abs) = 7960 btu / m²; PC (abs) = 9360 btu / m²
PA (ef) = - 2040 N / m²; PC (ef) = - 640 bar / m²; PA (abs) = 7960 PSI / m²; PC (abs) = 9360 mmHg / m²
PA (ef) = - 2040 kgf / m²; PC (ef) = - 640 kgf / m²; PA (abs) = 7960 kgf / m²; PC (abs) = 9360 kgf / m²
PA (ef) = - 2040 PSI / m²; PC (ef) = - 640 PSI / m²; PA (abs) = 7960 PSI / m²; PC (abs) = 9360 PSI / m²
PA (ef) = - 2040 lb / m²; PC (ef) = - 640 lb / m²; PA (abs) = 7960 lb / m²; PC (abs) = 9360 lb / m²
Em um tubo de Venturi, de diâmetros D1 = 500 mm e D2 = 250 mm, escoa o ar (R = 29,3 m/K) a 20ºC no sentido de (1) para (2) como na figura abaixo. No ponto (1) a pressão efetiva é igual a 1,5 kgf/cm². Ao tubo de Venturi liga-se um manômetro de água cuja deflexão é de 200 mm. Desprezando as perdas e admitindo que, entre (1) e (2), é constante o peso específico do ar, calcular:
I – A pressão efetiva em (2), em kgf/cm²;
II – As velocidades em (1) e (2);
III – a vazão em volume (Q) e em peso (G) do ar no referido Venturi
.
	
	
	
	I - P2 =´2 kgf / cm²; II - V1 = 3 m / s V2 = 25 m / s; III - Q = 2,35 m³ / s G = 9,89 kgf / s
	
	
	I - P2 =´2 PSI / cm²; II - V1 = 3 m / s V2 = 25 m / s; III - Q = 2,35 m³ / s G = 9,89 GPa
	
	
	I - P2 =´2 lb / cm²; II - V1 = 3 m / s V2 = 25 m / s; III - Q = 2,35 m³ / s G = 9,89 lb / s
	
	
	I - P2 =´1,48 kgf / m²; II - V1 = 9,524 m / N V2 = 38,096 m / N; III - Q = 1,869 m³ / N G = 5,439 kgf / N
 I - P2 =´1,48 kgf / cm²; II - V1 = 9,524 m / s V2 = 38,096 m / s; III - Q = 1,869 m³ / s G = 5,439 kgf / s
Um tanque de grandes dimensões conforme o da figura abaixo pode ser enchido pela água que entra pela válvula A em 5 h, pelo que entra por B em 3 h e pode ser esvaziado (quando totalmente cheio) pela válvula C em 4 h (supondo vazão constante). Abrindo todas as válvulas (A, B, C e D) ao mesmo tempo o tanque mantém-se totalmente cheio. Determinar a área da seção de saída de D se o jato de água deve atingir o ponto 0 da figura. Considere as medidas como sendo y = 20 m e x = 10 m respectivamente.
 4,70 x (10^ - 4) m²
 6,65 x (10^ - 4) cm²
 15,41 x (10^ - 4) m²
5,46 x (10^ - 4) mm²
2,36 x (10^ - 4) m²
A figura abaixo representa o escoamento de um fluido viscoso dentro de uma tubulação, a perda de energia está sendo representada pela linha piezométrica evidenciando a queda de energia. Sendo assim, assinale a alternativa correta a respeito da perda de energia que acontece no sistema em questão.
	
	
	
	A diminuição do raio hidráulico da tubulação em função da velocidade o que ocasiona a perda de energia.
	
	
	A proporção da velocidade Vx quando ela tende a ser mínima no centro da tubulação.
	
	
	A energia absorvida pela unidade de peso do fluido no escoamento do mesmo.
	
	
	A energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa.
A velocidade que é diminuída para compensar o perfil de velocidades.
Em um condomínio a tubulação que transporta fluido de aquecimento esta acoplada em uma bomba sendo que no início do bombeamento o sistema apresentou uma queda de pressão de 800 kPa, a tubulação utilizada é de ferro forjado e o trecho que apresentou o problema tem um comprimento de 8 m, a tubulação transporta óleo (S = 0,8, v = 10-5 m²/s) a 65 ºC para aquecimento do ambiente no inverno. Utilize a fórmula abaixo apresentada por Swamee e Jain (1976) para determinar o diâmetro da tubulação utilizado para que a vazão de circulação do óleo no sistema seja 0,5 m³/s evitando assim a queda de pressão no sistema. Dado: rugosidade absoluta da tubulação 0,046 mm, g = 9,81 m/s², peso específico da água 104 N/m³. 
Onde:
L = comprimento da tubulação;
g = aceleração gravitacional;
Q = vazão em m³;
v = viscosidade;
e = rugosidade da tubulação;
h = perda de carga.
 
	
	
	
	D = 102,35 mm
	
	
	D = 88,25 mm
	
	
	D = 124,88 mm
	
	
	D = 205,52 mm D = 68,25 mm
	Em uma indústria química, um grupo de engenheiros foi designado para projetar uma tubulação (AISI 304 14,2 W/m.K) para transporte de fluido refrigerante. O tubo deve ter um diâmetro interno de 36 mm e espessura de parede de 2 mm. O fluido a ser transportado e o ambiente estão, respectivamente, nas seguintes temperaturas 6 ºC e 23 ºC. Considerando os coeficientes convectivos interno e externo de 400 W/m².k e 6 W/m².k respectivamente, qual é o ganho de calor por unidade de comprimento do tubo?
	
	
	35,15 W/m
	
	
	20,74 W/m
	
	
	12,6 W/m
	
	
	35,15 W.m
	
	
	45,32 W.m
	Este fenômeno dá-se quando a pressão do fluído na linha de sucção adquire valores inferiores ao da pressão de vapor do mesmo, formando-se bolhas de ar, isto é, a rarefação do fluído (quebra da coluna de água) causada pelo deslocamento das pás do rotor, natureza do escoamento e/ou pelo próprio movimento de impulsão do fluído. 
O fenômeno descrito acima também é conhecido como:
	
	
	Linha de ataque hidráulico
	
	
	Golpe de aríete
	
	
	Ressalto hidráulico
	
	
	Escoamento permanente
	
	
	Cavitação
	No início do século XIX os remédios eram armazenados em vidros, aglomerados em algodão. A primeira cartela (blister) foi produzida em torno de 1960 e desde então este sistema é considerado o melhor processo de embalagem individual de comprimidos quanto à saúde pública, já que possuem máquinas automatizadas que asseguram a perfeita adequação de comprimidos e drágeas nas bolhas formadas sem a intervenção humana direta. Um blister é composto por uma folha de cobertura plana e uma segunda folha moldada é o ideal para o armazenamento de comprimidos. A folha moldada tem espessura de 50 micrômetro e é construída de materialpolimérico, cada comprimido armazenado tem 5 mm de diâmetro, e profundidade de 3mm. A folha da cobertura é feita de alumínio, o coeficiente de difusão binária do vapor de água no polímero é DAB = 6 x 10-14 m²/s, e o alumínio é impermeável em relação ao vapor de água. A concentração molar de vapor de água no polímero nas superfícies externa e interna é CA,S1 = 4,5 x 10-3 kmol/m3 e CA,S2 = 0,5 x 10-3 kmol/m3, respectivamente. Determine a taxa na qual o vapor de água é transferido através da parede do compartimento para o comprimido.
	
	
	5,2 x 10-15 kmol/s
	
	
	0,058 x 10-15 kmol/s
	
	
	1,5 x 10-15 kmol/s
	
	
	0,32 x 10-15 kmol/s
	
	
	13,5 x 10-15 kmol/s
	Assinale a alternativa correta que contém o coeficiente de difusão binária para o dióxido de carbono em nitrogênio, dióxido de carbono em oxigênio e dióxido de carbono em hidrogênio, respectivamente, a 320 k  2 atm. São dados: CO2 em N2: DAB,1 = 1.6 × 10-5 m2 / s, T1 = 293 K, e P1 = 1 atm; CO2 em O2: DAB,1 = 1.4 × 10-5 m2 / s, T1 = 273 K, e P1 = 1 atm;   CO2 em H2: DAB,1 = 5.5 × 10-5 m2 / s, T1 = 273 K, e P1 = 1 atm.
	
	
	(9,13; 1,25; 3,49) x 10-5 m2 / s respectivamente.
	
	
	(5,68; 8,39; 3,49) x 10-5 m2 / s respectivamente.
	
	
	(0,913; 0,888; 3,49) x 10-5 m2 / s respectivamente.
	
	
	(2,31; 3,58; 3,49) x 10-5 m2 / s respectivamente.
	
	
	(6; 3; 9) x 10-5 m2 / s respectivamente.