Fenômenos de Transporte - ATIVIDADE 2

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GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-11308.01 Unidade 2
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Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-11308.01
Teste ATIVIDADE 2 (A2)
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Pergunta 1
Uma mangueira uti l izada 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:
1 em 1 pontos
← OK
Resposta Selecionada:
Resposta Correta:
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resposta:
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
= 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 2
Leia o excerto a seguir:
“Depois do comprimento de entrada, ou seja, no escoamento estabelecido, o perfi l de
velocidade fica invariante ao longo de um duto de seção constante, e a forma da distribuição
real de velocidade depende de o regime ser laminar ou turbulento. Para um escoamento
laminar num duto de seção transversal circular, a distribuição (perfi l) de velocidade numa seção
é parabólica”.
LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte : um texto para cursos básicos. 2. ed.
[S.l.]: LTC, 2017. p. 71-72.
Assuma-se o diagrama de velocidades indicado na figura a seguir, em que a parábola tem seu
vértice a 20 cm do fundo.
Fonte: Adaptada de Brunetti (2008, p. 15).
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos . 2. ed. revisada. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
A respeito do perfi l de velocidade abordado na figura apresentada, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) O escoamento é turbulento.
II. ( ) Na superfície a velocidade é máxima e vale 2,5 m/s.
1 em 1 pontos
Resposta Selecionada:
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da resposta:
III. ( ) A uma profundidade de 20 cm a velocidade é igual a zero.
IV. ( ) O perfi l de velocidade parabólico é dado por uma equação onde v = a.y 2 + b.y + c.
Sendo que c = 0.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, V, V.
F, V, V, V.
Resposta correta. A sequência está correta. O perfi l parabólico é válido para
escoamentos laminares e não turbulentos. Na superfície o fluido apresenta
velocidade máxima igual a 2,5 m/s e no fundo, a 20 cm de profundidade, sua
velocidade é igual a zero. Nesta altura y = 0, como v = a.y 2 + b.y + c, para y = 0
temos v = 0 = c, o que resulta em c = 0 m/s.
Pergunta 3
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da
resposta:
Uma mangueira é uti l izada 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 uti l izado 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 ou alargamentos de tubulação.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Pergunta 4
Resposta
Selecionada:
Resposta Correta:
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da
resposta:
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 Hil l , 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 uti l izado 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
uti l izamos 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 5
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da
resposta:
Um medidor de vácuo conectado a uma câmara exibe a leitura de 11,6 psi no seu mostrador
em um local onde a pressão atmosférica foi medida com um manômetro e a leitura informada
foi igual a 29 psi. Com esses dados é possível obtermos a pressão absoluta nessa câmara. Nesse
sentido, assinale a alternativa que indique a pressão absoluta na câmara:
Entre 16 e 20 psi.
Entre 16 e 20 psi.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a Pressão absoluta é dada pela
Pressão atmosférica - Pressão do vácuo, ou seja, devemos subtrair da pressão
atmosférica o valor da pressão do vácuo dada para encontrarmos a pressão
absoluta solicitada. Esse exercício é resolvido com uma simples subtração.
Resolução: A Pressão absoluta é dada pela Pressão atmosférica - Pressão do
vácuo, o que é igual a P abs = 29 - 11,6 = 17,4 psi.
Pergunta 6
Um manômetro conecta uma tubulação de óleo a uma tubulação de água conforme é
mostrado na figura a seguir:
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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resposta:
Fonte: Elaborada pela autora.
Sendo S óleo
= 0,86 e S Hg = 13,6 (S é a gravidade específica dada pela relação entre a massa específica
de uma substância e a massa específica da água, por isso é adimensional) e água
= 9.800 N/m 3 .
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresente a diferença de pressão dos valores entre as
tubulações de água e óleo:
Entre 0 e 20 kPa.
Entre 0 e 20 kPa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a pressão no ponto 3 é igual à
pressão no ponto 2, ou seja, p 2 = p 3. A pressão p 2 é dada por p água + γ
água x 0,04. A pressão em p 3 é dada por p 3 = p 4
+ γ Hg x 0,08, sendo que todas as alturas foram passadas de cm para m. A
pressão no ponto 4 é igual àquela aplicada no ponto 5, pois o peso específico
do ar pode ser ignorado em comparação com o do óleo. Logo: p 4 = p 5
= p óleo - γ óleo x 0,06. Igualando estes valores temosque p água – p óleo
= - γ água x 0,04 + γ Hg x 0,08 - γ óleo x 0,06 = - 9.800 x 0,04 + (13,6 x 9.800)
x 0,08 – (0,86 x 9.800) x 0,06 = - 392 + 10.662,4 - 505,68 = 9.764,72 Pa = 9,7
kPa.
Pergunta 7
Leia o excerto a seguir:
“Escoamentos normalmente são fenômenos tridimensionais, transitórios e complexos.
Entretanto, em muitos casos, é normal uti l izarmos 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).
1 em 1 pontos
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da
resposta:
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 l inhas 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 l inhas 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 8
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da
resposta:
Leia o excerto a seguir:
“Muitos sistemas fluidos foram projetados para transportar um fluido de um local para outro a
uma vazão, velocidade e diferença de elevação especificadas, e o sistema pode gerar trabalho
mecânico em uma turbina, ou pode consumir trabalho mecânico em uma bomba durante esse
processo”.
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de
Roque, K. A e Fecchio, M. M. São Paulo: Mc Graw Hil l , 2007. p. 156.
Considerando o excerto apresentado, sobre a energia mecânica, analise as afirmativas a seguir:
I. Uma turbina hidráulica transforma energia mecânica em energia elétrica, através da energia
potencial de uma queda d’água.
II. Uma bomba transfere a energia mecânica para um fluido elevando sua pressão.
III. Um venti lador produz uma sensação agradável uti l izando a energia cinética do ar.
IV. A energia mecânica de um fluido varia durante um escoamento mesmo se sua pressão,
velocidade e elevação permanecerem constantes.
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois uma usina hidrelétrica gera
energia através da transformação da energia potencial da queda d’água em
energia elétrica. Uma bomba transfere energia para o fluido aumentando sua
velocidade, ou vazão, através da injeção de pressão na tubulação. O venti lador
aumenta a velocidade do vento, ou sua energia cinética, produzindo uma
sensação de frescor. Entretanto a energia mecânica de um fluido permanece
constante se sua pressão, velocidade e elevação permanecerem constantes.
Pergunta 9
Leia o excerto a seguir:
“A vazão através de um tubo pode ser determinada restringindo o escoamento neste tubo e
medindo-se a diminuição na pressão devido ao aumento da velocidade no local da constrição.
Esse é o princípio empregado para a medição da vazão em um tubo de Venturi, um dos
dispositivos mais usados para a medição de vazão, e mostrado na figura abaixo”.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
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da
resposta:
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. Tradução
de: ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hil l , 2007. p. 318-319.
Figura - Tubo de Venturi
Fonte: letindor / 123RF.
A respeito do tubo de Venturi, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s)
Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A parte onde o tubo de Venturi se estreita é chamado de garganta do tubo.
I. ( ) A velocidade aumenta porque há uma diminuição do diâmetro do tubo.
III. ( ) O tubo de Venturi não é muito uti l izado na agricultura para irrigar plantações.
IV. ( ) O tubo de Venturi é uti l izado no estudo da aerodinâmica de aviões.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, F, V.
V, V, F, V.
Resposta correta. A sequência está correta. A parte estreita de um tubo de
Venturi é chamada realmente de garganta do tubo e nessa área a velocidade
aumenta devido a uma diminuição no diâmetro do tubo. Ao contrário do
mencionado, uma das áreas onde o tubo de Venturi é largamente uti l izado é na
agricultura. Ele também é uti l izado no estudo da aerodinâmica de aviões.
Pergunta 10
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.
1 em 1 pontos
Terça-feira, 22 de Setembro de 2020 18h36min03s BRT
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resposta:
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:
As asserções I e II são proposições falsas.
As asserções I e II são proposições falsas.
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 previsibi l idade não impede
o fato que o ar pode entrar em uma tubulação, como acontece quando ficamos
sem o fornecimento de água.