ATIVIDADE 02 - GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-6482.11 Unidade 2
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Usuário LUIZ PAULO DE FREITAS FERNANDES
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-6482.11
Teste ATIVIDADE 2 (A2)
Iniciado 18/09/20 09:42
Enviado 19/09/20 02:10
Status Completada
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Tempo decorrido 16 horas, 28 minutos
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Pergunta 1
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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:
V, V, V, V.
V, V, V, V.
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 2
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
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LUIZ PAULO DE FREITAS FERNANDES
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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:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
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 3
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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:
V, V, V, F.
V, V, V, F.
Resposta correta. A sequência está correta. 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
Um tubo possuindo 12 cm de diâmetro teve sua vazão medida e apresentou uma leitura da vazão de 0,06
m 3 /s. O diâmetro do tubo sofre um estrangulamento e é reduzido para um novo valor igual a 4,8 cm.
Gostaríamos de estudar a velocidade de escoamento ao longo dessa tubulação. Considerando um perfil
de velocidade uniforme, a velocidade máxima da água que atravessa este tubo é um número entre:
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Entre 31 e 40 m/s.
Entre 31 e 40 m/s.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a velocidade máxima no tubo acontecerá no
ponto onde o diâmetro é menor, ou no estrangulamento. Como o perfil de velocidade é
uniforme, podemos considerar que as vazões nas seções com e sem estrangulamento serão
iguais a 0,06 m 3/s. Na seção de 4,8 cm de diâmetro, temos: Q = v 1 x A 1. Como temos a
vazão e a área podemos calcular a velocidade. Logo 0,06 = x v 1 
e v 1 = 33,16 m/s.
Pergunta 5
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Uma mangueira é utilizada para molhar um jardim. Ela tem 20 cm de diâmetro e fornece água a uma
vazão de 5 m 3 /s a partir de um tanque utilizado para armazenar água. Um bocal é inserido na ponta da
mangueira para reduzir o diâmetro para 5 cm, assim pela equação da continuidade temos que a
velocidade de saída V 2 
será maior do que a velocidade de entrada V 1 .
 
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e = 1.000 kg/m 3
, a vazão de água no bocal é um número entre:
5 e 6 m 3/s.
5 e 6 m3/s.
Resposta correta. A alternativa está correta, porque não importa a redução de área, a vazão
sempre será a mesma. O que se altera é a velocidade de saída que aumenta conforme
reduzimos a área para manter a vazão constante. Ao longo de uma tubulação a vazão é
mantida, o que muda são as velocidades quando nos deparamos com reduções oualargamentos de tubulação.
Pergunta 6
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
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resposta:
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:
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
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 7
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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.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta
da I.
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 8
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Um furacão é uma tempestade tropical que se forma acima do oceano pelas baixas pressões
atmosféricas. A velocidade média dos ventos em um furacão foi medida como sendo de 180 km/h.
Considere-se que a massa específica do ar é de 1,2 kg/m 3 e que um arranha-céu tem 120 janelas
medindo 1 m x 2 m cada. 
 
Nesse sentido, calcule a força do vento sobre cada janela, que será um número entre:
2.001 e 3.000 N.
2.001 e 3.000 N.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiramente adequamos as unidades,
visto que a velocidade foi dada em km/h e a massa específica em kg/m 3. Então, vamos
passar a velocidade para m/s. Logo, = 50 m/s. A janela recebe uma força
equivalente a energia cinética, ou seja: E c = m x = 1,2 x = 1,2 x = 1500
. Como kg = . Teremos 1500 = 1500 N/m 2 
= 1.500 Pa. Agora temos que calcular a força. A pressão é definida como a força dividida
pela área, então F = P x A, ou p = F / A = x 2 m 2 
= 3.000 N.
Pergunta 9
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Uma mangueira utilizada em um jardim tem 10 cm de diâmetro, e é mantida a uma pressão de 1600 kPa,
para fornecer água a partir de um tanque com a finalidade de apagar um incêndio. Um bocal na ponta da
mangueira reduz o diâmetro para 2,5 cm para aumentar a velocidade de saída do jato, assim temos que V
2 é maior do que V 1 
 
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Neste sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e = 1.000 kg/m 3
, a velocidade que a água é expelida pelo bocal é um número entre:
41 e 60 m/s.
41 e 60 m/s.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois pela equação da continuidade temos que: A
2 V 2 = A 1 V 1. A área da mangueira é dada por . Logo V 2 
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= V 1. Logo V 2 = 16 V 1. A equação de energia exige que + + g z 2 
= + + g z 1. Pela figura do bocal podemos constatar que p 2 = 0 e z 1 
e z 2 também são iguais a 0, a equação fica = + . Agora, vamos substituir V 2 = 16 V
1, e teremos a seguinte equação 162 = + . O que resulta em V 1 = 3,54 m/s e V
2 = 56,68 m/s.
Pergunta 10
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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:
I, III e IV, apenas. 
 
I, III e IV, apenas.
 
Resposta correta. A alternativa está correta, 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 se alinhar o furo horizontalmente. O
conhecimento da pressão, da energia de potencial e cinética nos permite calcular a
velocidade.
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Sábado, 19 de Setembro de 2020 02h11min38s BRT
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