Ativ 2 - fenomenos transp

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Pergunta 1
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resposta:
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 2V 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:
“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 Hill, 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. 
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III. Um ventilador produz uma sensação agradável utilizando 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 ventilador 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 3
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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:
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 4
Um manômetro conecta uma tubulação de óleo a uma tubulação de água conforme é mostrado na
figura a seguir: 
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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 p3 = 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 temos que 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 5
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.
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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 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 6
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Uma mangueira é utilizada para molhar um jardim. Elatem 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
ou alargamentos de tubulação.
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Pergunta 7
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Leia o excerto a seguir:
“Depois do comprimento de entrada, ou seja, no escoamento estabelecido, o perfil 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 (perfil) 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 perfil de velocidade abordado na figura apresentada, analise as afirmativas a seguir e
assinale Vpara 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. 
III. ( ) A uma profundidade de 20 cm a velocidade é igual a zero. 
IV. ( ) O perfil 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 perfil 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.y2 + b.y + c, para y = 0 temos v = 0 = c, o que resulta
em c = 0 m/s.
Pergunta 8
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”.
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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. 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 utilizado na agricultura para irrigar plantações. 
IV. ( ) O tubo de Venturi é utilizado 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 utilizado é na agricultura. Ele também é utilizado no estudo
da aerodinâmica de aviões.
Pergunta 9
Leia o excerto a seguir:
“A pressão é definida como uma força normal exercida por um fluido por unidade de área. Só falamos
de pressão quando lidamos com um gás ou um líquido. Os dispositivos que medem a pressão
absoluta são chamados de barômetros e os manômetros são os dispositivos que usamos para medir
as pressões relativas”.
 
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. 57.
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os instrumentos de medição de pressão, analise as
afirmativas a seguir:
 
I. O medidor utilizado para medir a pressão do ar de um pneu de automóvel lê a pressão
manométrica. 
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II. Um medidor a vácuo lê a pressão absoluta. 
III. Uma pressão negativa é também referida como pressão relativa. 
IV. A medição da pressão atmosférica é feita com o barômetro de níquel.
 
Está correto o que se afirma em:
I e II, apenas.
I e II, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o medidor do posto de combustível ou
do borracheiro aponta a pressão manométrica. O medidor a vácuo nos informa a pressão
absoluta. Entretanto, quando uma medida de pressão é negativa ela é chamada pressão
a vácuo e não relativa assim como medição da pressão atmosférica é feita com o
barômetro de mercúrio.
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, II e IV, apenas.
I, III e IV, apenas.
 
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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 se alinhar o furo horizontalmente. O conhecimento da pressão, da energia
de potencial e cinética nos permite calcular a velocidade.