A2 - Fenômenos de Transporte

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Pergunta 1 
 
A pressão real em determinada posição é chamada de pressão absoluta, e é medida com relação 
ao vácuo absoluto (ou seja, a pressão absoluta zero). A maioria dos dispositivos de pressão, porém, 
é calibrada para ler o zero na atmosfera, e assim, o dispositivo indica a diferença entre a pressão 
absoluta e a pressão atmosférica local, que é chamada de pressão manométrica. 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos​ ​: fundamentos e aplicações. Tradução de 
Roque, K. A e Fecchio, M. M​ ​[1]​ ​ . São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 57. 
A partir do apresentado sobre pressão e medidores de pressão, analise as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas. 
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu assim como outros medidores indica a 
pressão manométrica. 
Porque 
II. O medidor está medindo a pressão do pneu em relação à pressão atmosférica e não em relação 
ao vácuo absoluto. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, pois o medidor de pressão 
que utilizamos para medir a pressão de um pneu de um carro indica a 
pressão manométrica. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, 
pois a pressão do pneu é medida em relação à pressão atmosférica e 
não em relação ao vácuo absoluto. Para medirmos uma pressão em 
relação ao vácuo absoluto precisamos ter um máquina de sucção do ar 
para nos fornecer o vácuo absoluto. 
 
 
Pergunta 2 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Nos escoamentos com regime permanente, a velocidade num dado ponto não varia com o tempo. 
Nos escoamentos transitórios, o campo da velocidade varia com o tempo. Alguns escoamentos 
podem ser transitórios num dado instante e permanente em outros, dependendo da situação”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da mecânica dos fluidos​ ​. Tradução 
da quarta edição americana de: Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo. Edgard Blucher, 2004. p. 149. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Um exemplo de escoamento periódico transitório é aquele produzido no fechamento de uma 
torneira. 
Pois: 
II. Esse tipo de ação interrompe subitamente o escoamento, mas ele sempre pode ser previsto, para 
evitarmos que entre ar na tubulação. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta Selecionada: ​As asserções I e II são proposições 
falsas. 
Resposta Correta: ​As asserções I e II são proposições falsas. 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição falsa, devido ao fato que o fechamento 
de uma torneira é um escoamento não periódico, nunca sabemos 
quando vamos abrir ou fechar uma torneira. A asserção II também é 
falsa devido ao fato que o fechamento de uma torneira é algo 
imprevisto. Sua previsibilidade não impede o fato que o ar pode entrar 
em uma tubulação, como acontece quando ficamos sem o fornecimento 
de água. 
 
Pergunta 3 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Uma das leis mais fundamentais da natureza é a 1​ ​a​ ​Lei da Termodinâmica, também conhecida 
como princípio da conservação de energia. Ela afirma que a energia não pode ser criada, apenas 
transformada”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos​ ​: fundamentos e aplicações. Tradução de: 
ROQUE, K. A.; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 175. 
 
A respeito da lei da conservação de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V​ ​para a(s) 
Verdadeira(s) e​ ​F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A força potencial só tem componente vertical. 
II. ( ) A energia cinética de uma partícula parada é zero. 
III ( ) Um líquido em movimento tem pelo menos as energias cinética e de pressão. 
IV. ( ) A força de pressão é sempre tangencial. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: ​V, V, F, 
V. 
Resposta Correta: ​V, V, V, 
F. 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A sequência está incorreta. A energia 
potencial é devida à queda de um fluido, portanto ela só tem 
componente vertical. Uma partícula parada apresenta v = 0 e, portanto, 
sua energia cinética também será zero. Um líquido em movimento tem a 
energia cinética devido à velocidade e a energia devida à pressão 
exercida pelo líquido, pelo menos. A força de pressão pode ser normal 
ou tangencial. 
 
 
Pergunta 4 
 
Leia o trecho a seguir: 
“O fluxo de massa em uma seção é a massa do fluido que escoa através da seção por unidade de 
tempo. Logo, o transporte de massa é decorrente do campo de velocidade de escoamento. As 
distribuições (perfis) reais de velocidade numa seção geralmente não são uniformes, pois os fluidos 
viscosos apresentam a propriedade de aderência às superfícies sólidas com as quais estão em 
contato”. 
 
LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte​ ​: um texto para cursos básicos. 2. ed. [S.l.]: 
LTC, 2017. p. 71-72. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. O princípio do perfil de velocidade pode ser usado para explicar o funcionamento do óleo 
lubrificante nas paredes da tubulação do motor de um automóvel. 
Pois: 
II. Por ser um fluido viscoso o óleo lubrificante adere às paredes do motor fazendo com que o 
combustível tenha um fluxo mais uniforme. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao fato do óleo 
lubrificante ter a propriedade de aderir à parede da tubulação do motor. 
A asserção II também é verdadeira e justifica a I, pois quando o óleo 
adere à parede do motor ele faz com que o combustível possa circular 
mais suavemente do que se tivesse que entrar com a parede sem o 
óleo, muitas vezes podendo entrar em contato com superfícies 
irregulares devido à corrosão do motor. 
 
Pergunta 5 
Leia o excerto a seguir: 
“O tubo de Pitot, mostrado na figura abaixo, é um instrumento simples utilizado para medir a 
velocidade de escoamentos. Mas para que a medição seja precisa é necessário que se 
tomem alguns cuidados, um deles deve ser que o tubo deve ter um furo bem usinado e sem 
presença de imperfeições”. 
 
MUNSON, B. Fundamentos de mecânica dos fluidos : volume único. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2004. p. 105. 
 
Considerando o excerto apresentado, sobre o tubo de Pitot, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Se o tubo tiver imperfeições o valor medido pode ser maior ou menor que a velocidade 
real. 
II. Para medições de velocidade o tubo pode estar desalinhado horizontalmente. 
III. Um tubo de Pitot com três furos conectado a transdutores de pressão é uma das 
melhores maneira de se reduzir os erros de medição. 
IV. O conhecimento dos valores da energia cinética e de potencial nos permite calcular a 
velocidade. 
 
 
Fonte: Munson (2004, p. 105). 
 
MUNSON, B. Fundamentos de Mecânica dos Fluidos​ ​: volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 
2004. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: ​II, III e IV, 
apenas. 
Resposta Correta: ​I, III e IV, apenas. 
 
 
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da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o tubo de 
Pitot com imperfeições produz uma leitura falsa, diferente da verdadeira. 
O tubo deve estar alinhado para obtermos uma medida precisa, ângulos 
maiores que 20º provocam erros consideráveis na leitura. O dispositivo 
de três furos é um dos mais utilizados pela facilidade de sealinhar o 
furo horizontalmente. O conhecimento da pressão, da energia de 
potencial e cinética nos permite calcular a velocidade. 
 
Pergunta 6 
 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Muitas vezes nós estamos interessados no que acontece numa região particular do escoamento. O 
Teorema de Transporte de Reynolds fornece uma relação entre a taxa de variação temporal de uma 
propriedade extensiva para um sistema e aquela para um volume de controle”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da mecânica dos fluidos​ ​. Tradução 
da quarta edição americana de: Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 164. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. O teorema de Reynolds é utilizado para explicar o princípio de funcionamento do desodorante. 
Pois: 
II. Através desse princípio o gás dentro do aerosol é expelido com uma pressão suficiente para que 
a massa também deixe a superfície de controle, no caso o recipiente do aerossol. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao fato do Teorema 
de Reynolds ser utilizado quando o produto desodorante em aerosol foi 
desenvolvido. A asserção II também é verdadeira e justifica a I, pois 
quando o gás é expelido do recipiente (volume de controle) ele faz com 
que a massa do produto seja expelida também, mas somente uma 
quantidade suficiente para que possamos nos higienizar. 
 
Pergunta 7 
 
 
Leia o excerto a seguir: 
“[...] uma variação de elevação ​z (coordenada cartesiana, em m) em um fluido em repouso 
corresponde a ​P/​ ​g (sendo que ​ é a densidade, em kg/m​ ​3​ ​) , o que sugere que uma coluna 
de fluido pode ser usada para medir diferenças de pressão [...] um dispositivo que se baseia neste 
princípio é chamado de manômetro, normalmente usado para medir diferenças de pressão 
pequenas e moderadas” (ÇENGEL; CIMBALA, 2011, ). 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos​ ​: fundamentos e aplicações. Tradução de: 
ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 65. 
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os manômetros, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Os transdutores de pressão chamados de ​strain-gages​ ​funcionam através de um diafragma que 
se curva entre duas câmaras abertas para as entradas de pressão. 
II. Os transdutores piezelétricos funcionam de acordo com o princípio de que um potencial elétrico 
pode ser gerado toda vez que uma substância cristalina sofrer uma pressão mecânica. É gerado em 
uma substância cristalina quando ela é submetida à pressão mecânica. 
III. O manômetro de Bourdon consiste em um tubo de metal oco, geralmente em formato de gancho; 
dobrado como um gancho. Ao ligarmos o manômetro, o tubo elástico é submetido à pressão que 
queremos medir, deformando assim o tubo elástico e através de um sistema de engrenagens aciona 
o ponteiro, indicando a pressão da tubulação onde o equipamento foi instalado. 
IV. O manômetro é usado para medir a pressão atmosférica. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: ​I, II e III, 
apenas. 
Resposta Correta: ​I, II e III, 
apenas. 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois as alternativas 
apresentam a correta descrição dos vários tipos de manômetro 
existentes: ​strain-gages​, piezelétricos e o manômetro de Bourdon. O 
barômetro é o nome dado ao instrumento utilizado especificamente para 
usado para medir a pressão atmosférica ao invés do manômetro. 
 
Pergunta 8 
 
 
Leia o excerto a seguir: 
“O princípio da conservação de massa para um volume de controle pode ser expresso como: a 
transferência total de massa para dentro ou para fora de um volume de controle durante um 
intervalo de tempo ​t que é igual à variação total (aumento ou diminuição) da massa total dentro 
do volume de controle durante ​t”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos​ ​: fundamentos e aplicações. São Paulo: Mc 
Graw Hill, 2007. p. 151. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Esse princípio pode ser usado para explicar o funcionamento de um compressor de ar, devido ao 
fato de que a quantidade de massa que entra no compressor é a mesma quantidade de ar que sai 
do equipamento. 
Pois: 
II. As velocidades de entrada e saída de ar diferentes são compensadas pela área de entrada e 
saída de ar. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
Resposta Correta: ​As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma 
justificativa correta da I. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao princípio da 
conservação de massa pelo qual, se entrar 1 kg de ar no compressor de 
um lado, deverá sair 1 kg de ar do outro. A asserção II também é 
verdadeira e justifica a I, pois se a velocidade de entrada for maior que 
a de saída, essa variação será compensada pela vazão que será menor 
na entrada que na saída. 
 
 
Pergunta 9 
 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Escoamentos normalmente são fenômenos tridimensionais, transitórios e complexos. Entretanto, 
em muitos casos, é normal utilizarmos hipóteses simplificadoras para que seja possível analisar o 
problema sem sacrificar muito a precisão dos resultados da análise. Uma destas hipóteses é a de 
considerar o escoamento real como unidimensional ou bidimensional”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos​ ​. Tradução 
da quarta edição americana de: Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 148. 
 
A respeito dos escoamentos uni, bi e tridimensionais, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e​ ​F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O escoamento de ar em torno de uma asa de avião é um exemplo de escoamento 
tridimensional. 
II. ( ) Um campo de escoamento uniforme é um escoamento unidirecional. 
III. ( ) Um escoamento que pode ser representado por linhas de corrente é bidirecional. 
IV. ( ) Um escoamento é unidimensional em uma tubulação com diâmetro variável. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: ​V, V, V, 
V. 
Resposta Correta: ​V, V, V, V. 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. O escoamento de ar em 
torno das asas de um avião não pode ser simplificado, ou seja, seu 
cálculo é tridimensional. Campos de escoamento uniforme são 
representados unidirecionalmente. As linhas de corrente variam na 
direção x e y, fazendo com que o escoamento seja bidirecional. A 
equação da continuidade garante que o escoamento possa ser 
considerado unidirecional dentro de uma tubulação com diâmetro 
variável. 
 
Pergunta 10 
 
 
Leia o excerto a seguir: 
“Se abrirmos uma torneira (que não tenha dispositivo de aeração ou outra derivação) com uma 
vazão muito pequena, a água escoa suavemente – quase “vitrificada”. Se aumentarmos a vazão, a 
água sai de forma agitada, caótica. Esses são exemplos de como um escoamento viscoso pode ser 
laminar ou turbulento, respectivamente”. 
 
FOX, R. W. ​et al​ ​. Introdução à mecânica dos fluidos​ ​. Tradução e Revisão Técnica de: ​Koury R. N 
[2]​ ​ . 8. ed. [S.l.]: LTC, 2010. p. 66. 
 
A respeito do escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V​ ​para a(s) 
Verdadeira(s) e​ ​F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) O escoamento com baixo número de Reynolds será laminar. 
II. ( ) Um escoamento com alto número de Reynoldsserá turbulento 
III. ( ) Escoamentos com número de Reynolds entre 2.000 < Re < 2.400 não podem ter suas 
características de escoamento definidas. 
IV. ( ) A característica se um escoamento é laminar ou turbulento é definida pelo número de 
Reynolds. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Resposta Selecionada: ​V, V, F, 
V. 
Resposta Correta: ​V, V, F, V. 
 
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da 
resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta. Escoamentos com 
números de Reynolds baixos, menores do que 2.000 são definidos 
como laminares. Já escoamentos com altos números de Reynolds, 
maiores do que 2.400 são escoamentos turbulentos. Entretanto, 
escoamentos com números de Reynolds que variam entre 2.000 < Re < 
2.400 são definidos como escoamentos de transição. Quem define se 
um escoamento é laminar ou turbulento é o número de Reynolds 
calculado para esse escoamento.