ATIVIDADE 3 - ENGENHARIAS EAD - FENÔMENOS DE TRANSPORTES - 2020B3

Prévia do material em texto

ATIVIDADE 3 - ENGENHARIAS EAD - FENÔMENOS DE TRANSPORTES - 2020B3 
 
 
Questão 1 
"Um dos objetivos de estudo da Mecânica dos Fluidos é aplicar a equação da energia para 
uma forma mais genérica (incluindo a possibilidade de haver máquinas no sistema e para 
situações com fluidos reais) em instalações hidráulicas, a fim de desenvolver uma visão 
macro sobre seus aspectos técnicos fundamentais." 
 ORGEDA, R.; YOSHI, C. M. H. Fenômenos de Transporte. Maringá-PR.: Unicesumar, 2020. 
 No contexto das instalações hidráulicas, julgue como verdadeira ou falsa e justifique as 
afirmativas que seguem. Apresente o cálculo de suas respostas para compor sua justificativa. 
 
I - Um tubo de seção circular de diâmetro igual a 30 cm, possui diâmetro hidráulico igual a 
0,3 m e área de seção transversal de aproximadamente 0,07 m². 
Verdadeira - A área da seção transversal é dado por: A=(π D²) /4 →A=(π [(0,3)] ²) /4 
→A≅0,07m² 
II - Um tubo de seção circular de ferro galvanizado de diâmetro igual a 30 cm por onde escoa 
um fluido com Re = 400000 possui um fator de atrito igual a 0,018. 
Verdadeira - A rugosidade relativa, R=Dh/ε→R=0,3/ (1,52*10(-4)) →R=1973,68 →R≅2000 
comparada com o valor com Re=400000 na qual através do diagrama de Moody obtemos um 
fator de atrito f = 0,018 
III – Um fluido escoando a 1 m/s por um cotovelo de 90° possui ks igual a 0,9 e perda de 
carga distribuída igual a 0,045 m, considerando g = 10 m/s². 
Verdadeira - H=Ks*v²/2g - Sendo: Ks=0,9, v=1m/s e g=10m/s² utilizando esses valores em 
H=0,9 (1² m/s) / (2*10m/s²) →H= 0,045m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 2 
Em projetos de edificações, um dos pontos de atenção deve ser a elaboração de um 
ambiente que seja termicamente confortável. Nesse contexto, um engenheiro considerou, 
na etapa de dimensionamento, um fluxo de calor através de uma parede externa de 105 
W/m² a fim de projetar um ambiente interno com temperatura de 20° C para uma 
temperatura externa média de 35° C, conforme ilustra a figura abaixo. 
 
 
 
 
A tabela a seguir apresenta os valores da condutividade térmica para alguns materiais de 
construção. 
 
 
 
 
 
 
Para que se obtenha a temperatura interna desejada, qual deve ser o material selecionado, 
entre os apresentados na tabela acima, para composição da parede externa? Justifique a sua 
escolha apresentando os cálculos realizados. 
 
Ф = fluxo (por unidade de área) 
K = coeficiente de condutividade térmica 
A = área da parede (considerando 1m², visto que o fluxo Ф é dado em W/m²) 
ΔФ = varrição de temperatura interna - externa (em K) 
L = espessura da parede. 
 
Transformação 
Tk = Tc +273 
20°C = 293 K 
35°C = 308 K 
K = [W/ m²] = K*1m² (308K - 293K / 0,2m) 
 
Isolando o K: 
K = 1,4 W/m²*m/°C 
K = 1,4 W*m-¹ K