ATIVIDADE 4 - FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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ATIVIDADE 4 – FENÔMENOS DE TRANSPORTE
PERGUNTA 1
O problema da falta de acesso de água potável foi estudado por vários pesquisadores. Nesse contexto, um projeto vem se destacando por limpar a água de cisternas somente com a utilização da luz solar. As cisternas captam a água da chuva por meio de tubulações que utilizam telhados e calhas e, ao tomarem contato com esses elementos, verifica-se que a água limpa da chuva se contamina com os resíduos de poluição presentes nessas edificações. O processo para limpeza da água da cisterna consiste em expor à intensa luz solar, por meio de um recipiente de alumínio, a água captada pela cisterna. Como o semiárido nordestino apresenta um intenso índice de radiação solar, essa radiação purifica a água, eliminando a sujeira que poderia ter. 
 
Referente ao exposto, sobre o uso da luz solar para purificar a água, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Esse processo funciona devido à luz solar que pode ser utilizada para purificar a água.   
Pois:
II. Quando expomos essa água à luz solar, ela se aquece devido à radiação emitida pelo sol.
  
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 falsas.
 
 
	
	
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
	
	
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
	
	
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
PERGUNTA 2
Em uma teoria, compreende-se a radiação como a propagação de ondas eletromagnéticas com as propriedades de uma onda, por exemplo, frequência e comprimento. Os raios gama, os raios X e a radiação ultravioleta (UV) que possuem pequeno comprimento de onda são de interesse dos físicos de alta energia e dos engenheiros nucleares, enquanto as micro-ondas e as ondas de rádio que possuem grandes comprimentos de onda são de interesse dos engenheiros da área elétrica.
 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica dos fluidos e Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005.  
 
A respeito do exposto, especificamente sobre o espectro eletromagnético das ondas, verifica-se que ele está delineado na seguinte figura:
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 514). 
Quanto ao espectro de radiação, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. (   ) Os raios gama possuem o menor espectro de radiação. 
II. (  ) A radiação infravermelha possui um espectro de radiação maior do que a radiação ultravioleta.  
III. (   ) O raio-X possui o maior espectro de radiação. 
IV. (  ) A ordem da luz visível do maior espectro para o menor é: violeta, azul, verde, amarelo e vermelho. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	V, V, F, F.
	
	
	V, V, F, V.
	
	
	F, F, F, F.
	
	
	V, V, V, F.
 
 
 
	
	
	F, V, F, V.
PERGUNTA 3
É preciso prever o arrasto aerodinâmico de um automóvel esportivo. Essa previsão deve ser feita a 50 km/h com temperatura de 25ºC. Assim, engenheiros automotivos desenvolveram um túnel de vento para testar um protótipo modelado em uma escala 1 : 4, conforme a figura a seguir. Esse túnel de vento está localizado em um prédio sem aquecimento. A temperatura do ar nesse túnel é de 5ºC. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240). 
 
 
Sabe-se que o modelo é geometricamente similar ao protótipo. Além disso, é similar ao ar em relação à pressão atmosférica e a temperatura é igual a 25 ºC. Com isso, temos   = 1,1849 kg/m 3 e   = 1,89 x 10 -5 kg/m.s. Equivalentemente, temos uma temperatura T = 5 ºC,   = 1,269 kg/m 3 e   = 1,754 x 10 -5 kg/m.s. Nesse sentido, a velocidade do vento que os engenheiros devem colocar no túnel para atingir a similaridade entre o modelo e o protótipo deverá ser um número entre:
	
	
	301 e 400 km/h.
	
	
	101 e 200 km/h.
	
	
	201 e 300 km/h.
	
	
	401 e 500 km/h.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
	
	0 e 100 km/h.
PERGUNTA 4
Um túnel aerodinâmico está esquematizado conforme a figura a seguir. Ele foi projetado para que, na seção A, a veia livre de seção quadrada de 0,2 m de cada lado tenha uma velocidade média de 60 m/s. A perda de carga entre a seção A e 0 é de 100 m e entre a seção 1 e A é de 100 m.  Fonte: Brunetti (2008, p. 111). 
 
Sabendo que  = 12,7 N/m 3 , a diferença de pressão entre as seções 1 e 0, dada por p 1 - p 0 , assinale a alternativa que apresenta o valor do intervalo para essa diferença de pressão.
	
	
	2.001 e 3.000 Pa.
	
	
	0 e 1.000 Pa.
	
	
	4.001 e 5.000 Pa.
	
	
	3.001 e 4.000 Pa.
	
	
	1.001 e 2.000 Pa.
PERGUNTA 5
Leia o excerto a seguir.
 
“A Lei de Fourier é oriunda da observação fenomenológica, ou seja, ela foi desenvolvida a partir de fenômenos observados: a generalização de evidências experimentais exaustivas, ao invés da dedução a partir de princípios gerais. Essa lei define a propriedade do material que se denomina condutividade térmica”. 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica dos fluidos e Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. p. 402.  
Alguns valores tabelados dessa propriedade estão mostrados na seguinte figura:
 Fonte: Moran et al. (2005, p. 402).
A respeito da condutividade térmica, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As maiores condutividades térmicas são apresentadas pelos metais puros. 
II. ( ) O hidrogênio possui uma maior condutividade térmica do que o dióxido de carbono. 
III. ( ) O mercúrio possui uma menor condutividade térmica do que a água. 
IV. ( ) Os sólidos não metálicos apresentam menor condutividade térmica do que os gases. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	F, V, F, V.
	
	
	V, V, V, F.
 
 
	
	
	F, F, F, F.
	
	
	V, V, F, F.
	
	
	V, V, F, V.
PERGUNTA 6
Leia o excerto a seguir.
 
“Os escoamentos em canais, rios, vertedouros e aqueles em torno de cascos de navios são bons exemplos de escoamentos em uma superfície livre. As forças gravitacional e de inércia são importantes nessa classe de problemas. Assim, o número de Froude se torna um parâmetro importante de semelhança”.
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 379.
 
A respeito dos escoamentos em superfícies livre, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. (   ) As variáveis geométricas são importantes nesse tipo de escoamento. 
II. (   ) O número de Reynolds é importante nesse tipo de escoamento. 
III. (   ) O modelo e o protótipo operam no mesmo campo gravitacional. 
IV. (  ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de estudo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	F, V, F, V.
	
	
	V, V, F, V.
	
	
	V, V, V, F.
  
	
	
	F, F, F, F.
	
	
	V, V, F, F.
PERGUNTA 7
É preciso estudar o escoamento de água em uma válvula que alimenta uma tubulação. A válvula possui diâmetro de 305 mm. A vazão na válvula é de 1,7 m 3 /s e o fluido utilizado no modelo também é água na mesma temperatura da que escoa no protótipo. A semelhança entre o modelo e o protótipo é completa e o diâmetro da seção de alimentação no modelo é igual a 38,10 mm. Nesse sentido, a vazão de água no modelo é um número entre:
	
	
	0,31 e 0,40 m3/s.
	
	
	0,11 e 0,20 m3/s.
	
	
	0,41 e 0,50 m3/s.
  
 
 
 
 
 
	
	
	0,21 e 0,30 m3/s.
	
	
	0 e 0,10 m3/s.
PERGUNTA 8
Leia o excerto a seguir.
 
“O poder do uso da análise dimensional e da similaridade para suplementar a análise experimental pode ser ilustrado pelo fato de que os valores reais dos parâmetros dimensionais, como densidade ou velocidade, são irrelevantes. Desde que os ’s independentes sejam iguais entre si, a similaridade é atingida, mesmo que sejam usados fluidos diferentes”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M.Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2007. p. 242.
 
A partir do exposto, sobre a teoria da similaridade, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. Pode-se testar um modelo de avião ou automóvel em um túnel de água. 
Pois:
II. Se os  ’s independentes obtidos no teste foram iguais entre si, o fluido não importa.
  
A seguir, assinale a alternativa correta.
	
	
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
	
	
	As asserções I e II são proposições falsas.
 
 
	
	
	A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
	
	
	As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	
	
	A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa.
PERGUNTA 9
No Brasil, a construção das barragens teve ajuda dos modelos feitos em escalas menores para simular o que poderia acontecer durante os momentos críticos da construção de uma barragem, como a primeira abertura das comportas do vertedouro, o momento do enchimento do lago e se a barragem de concreto conseguiria reter o volume de água desejado. Nas figuras evidenciadas a seguir, observam-se um modelo e a sua construção real. Esses modelos sempre foram construídos com rigor técnico e são arduamente estudados em laboratório. 
Considerando o exposto, sobre teoria da semelhança, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Essa teoria surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns escoamentos, por estes exigirem, muitas vezes, a solução de volumes irregulares a partir de integrais. 
II. Manter as escalas geométricas e as viscosidades facilita a análise dos escoamentos utilizando a teoria da semelhança. 
III. Os modelos distorcidos podem ser utilizados no estudo desses tipos de escoamento. 
IV. Esses modelos não podem ser utilizados no estudo das forças exercidas sobre prédios. 
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	I, II e III, apenas.
	
	
	I, II e IV, apenas.
 
	
	
	I e II, apenas.
	
	
	II e III, apenas.
	
	
	I, III e IV, apenas.
PERGUNTA 10
Supõe-se curar (endurecer) o revestimento de uma obturação feita em um dente por meio da exposição dessa placa a uma lâmpada de infravermelho que fornece uma irradiação de 2.000 W/m 2 . Tal placa absorve 80% da irradiação proveniente da lâmpada e possui uma emissividade de 0,50. A temperatura da vizinhança é de 30 ºC e a tensão superficial é dada por   = 5,67 x 10 -8 W/m 2 . Sabe-se que não há transferência de calor na parte posterior da placa e o revestimento, ou seja, nesse caso, a convecção não estará presente. Diante do exposto, a temperatura da placa revestida é um número entre:
	
	
	101 e 200ºC.
	
	
	301 e 400ºC.
	
	
	0 e 100ºC.
	
	
	401 e 500ºC.
 
 
	
	
	201 e 300ºC.