FENOMENO DE TRASNPORTE 4

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Usuário RODRIGO DE OLIVEIRA SANTOS
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-11308.01
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 12/09/20 12:48
Enviado 29/09/20 19:57
Status Completada
Resultado da tentativa 9 em 10 pontos  
Tempo decorrido 415 horas, 9 minutos
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Pergunta 1
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Leia o excerto a seguir. 
  
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala de comprimento não for pequena,
ou seja, se o modelo for relativamente grande. A seção de teste para grandes modelos também é grande e isso
provoca o aumento dos custos do túnel de vento”. 
  
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard
Blucher, 2004. p. 377. 
  
  
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para estudos de escoamentos, analise as
a�rmativas a seguir. 
  
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de escoamentos de corpos totalmente imersos
em �uidos. 
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhança geométrica entre o protótipo e o modelo. 
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual no modelo e no protótipo. 
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos imersos. 
  
Está correto o que se a�rma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o estudo adimensional e a teoria da
semelhança podem fornecer dados para estudarmos as características de escoamentos em torno
de corpos totalmente imersos em um �uido. Nesse tipo de estudo, é necessário mantermos a
semelhança geométrica e a do número de Reynolds. O número de Weber pode ser desprezado,
porque, nesse tipo de escoamento, os efeitos da tensão super�cial, os quais fazem parte do
cálculo do número de Weber, não são importantes.
Pergunta 2
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 a�rmativas 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. 
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IV. (  ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de estudo. 
  
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, V, F. 
   
V, V, V, F. 
  
Resposta correta. A alternativa está correta. As variáveis geométricas são importantes em todos
os tipos de escoamento, assim como o número de Reynolds. O modelo e o protótipo apresentam
o mesmo campo gravitacional, logo, podemos desprezar esse fator. Já a escala de velocidade é
determinada pela raiz quadrada da escala do comprimento.
Pergunta 3
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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 de�ne a propriedade do material que se denomina condutividade térmica”. 
MORAN, M. J. et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos : Termodinâmica, Mecânica dos �uidos e
Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005. p. 402.  
Alguns valores tabelados dessa propriedade estão mostrados na seguinte �gura: 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 402). 
A respeito da condutividade térmica, analise as a�rmativas 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.
V, V, F, F.
V, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta. Realmente, as maiores condutividades térmicas são
apresentadas pelo zinco e prata, que estão classi�cados no grupo dos metais puros. Enquanto a
condutividade térmica do hidrogênio é de 0,1 W/m.K, a do dióxido de carbono é de 0,01 W/m.K,
ou seja, ela é 10 vezes maior. A condutividade térmica do mercúrio é quase 10 vezes maior do
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que a água. Já os sólidos não metálicos apresentam uma condutividade térmica quase 100 vezes
maior do que os gases.
Pergunta 4
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Leia o excerto a seguir. 
  
“A perda de carga denominada h L representa a altura adicional a qual o �uido precisa ser elevado por uma
bomba para superar as perdas por atrito do tubo. A perda de carga é causada pela viscosidade e está
relacionada diretamente à tensão de cisalhamento na parede”. 
  
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : Fundamentos e Aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill
Editora, 2007. p. 285. 
  
A partir do exposto, sobre perda de carga, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
  
I. É possível a�rmar que a potência da bomba será proporcional ao comprimento do tubo e à viscosidade do
�uido. 
Pois: 
II. Quanto maior for o comprimento da tubulação, maior será a perda de carga e, quanto mais viscoso for um
�uido, maior também será a sua perda de carga. 
  
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justi�cativa correta
da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justi�cativa correta
da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que as bombas são equipamentos projetados para
levar um �uido de um ponto A para um ponto B. A potência da bomba depende da viscosidade do
�uido. A asserção II também é uma proposição verdadeira, mas não é uma  justi�cativa da
asserção I, pois a potência da bomba é in�uenciada pela viscosidade do �uido e não pelo
comprimento da tubulação, portanto, a perda de carga é causada pela viscosidade do �uido. Ela é
ocasionada pela tensão de cisalhamento da parede. O tamanho da tubulação in�uenciará na
tensão de cisalhamento que, por sua vez, será causada pela viscosidade do �uido.
Pergunta 5
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 �uidos 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 �uido não importa. 
  
A seguir, assinale a alternativa correta.
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As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a água que escoa sobre o protótipo tem as
mesmas propriedades adimensionais do ar, �uido da vida real do automóvel ou do avião. A
asserção II também é uma proposição verdadeira e justi�ca a I, pois a velocidade do modelo e a
do protótipo podem ser obtidas pela teoria da semelhança. Esse princípio também é válido para o
modelo inverso, ou seja, podemos testar o protótipo de um submarino em um túnel de vento.
Pergunta 6
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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, veri�ca-se que a água limpa da chuva se contamina com os resíduos de poluição presentes
nessas edi�cações. 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 puri�ca a água, eliminando a sujeira que poderia ter. 
  
Referente ao exposto, sobre o uso da luz solar para puri�car 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 puri�car 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 justi�cativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o processo de puri�cação da água realmente
funciona, visto que há pesquisadores que já conquistaram vários prêmios. A asserção II também
é uma proposição verdadeira e justi�ca a I, pois a luz solar aquece a água, puri�cando-a devido à
intensa radiação solar presente na região semiárida.
Pergunta 7
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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 �uido 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:
0,21 e 0,30 m 3/s.
0,21 e 0,30 m3/s.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para garantir a semelhança entre o modelo e o
protótipo, o número de Reynolds deve obedecer à relação Re m 
= Re, ou seja, = . Como os �uidos utilizados no protótipo e no modelo são os mesmos,
temos que = . A vazão na válvula é dada pela fórmula Q = V . A. Então, =  =
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= . Portanto: Q m 
= x 1,7 = 0,212 m 3/s.
Pergunta 8
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Leia o excerto a seguir. 
  
“A transferência de calor por convecção pode ser classi�cada de acordo com a natureza do escoamento do
�uido em convecção forçada: quando o escoamento é causado por meios externos e convecção natural e
quando o escoamento é originado a partir de diferenças de massas especí�cas causadas por variações de
temperatura no �uido”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro: LTC,
2019. p. 5. 
  
Considerando o exposto, sobre transferência de calor por convecção, analise as a�rmativas a seguir. 
  
I. O escoamento de ar feito por um ventilador é um exemplo de convecção forçada. 
II. A água aquecendo no fogo é um exemplo de convecção natural. 
III. Os ventos que fazem um gerador eólico produzir energia são exemplos de convecção natural. 
IV. A neve caindo em um dia de muito frio é um exemplo de convecção natural. 
  
Está correto o que se a�rma em:
I, II e IV, apenas. 
 
I, III e IV, apenas.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois processos envolvendo convecção
forçada têm equipamentos envolvidos, como ventiladores e bombas. O fogo faz com que a
convecção seja forçada. Assim, se a água se aquecesse, devido a uma temperatura ambiente, o
processo seria natural. Os ventos são exemplos de convecção natural, assim como a formação da
neve em função de baixas temperaturas.
Pergunta 9
Um túnel aerodinâmico está esquematizado conforme a �gura 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.
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2.001 e 3.000 Pa.
2.001 e 3.000 Pa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para obtermos a diferença de pressão entre os
pontos 1 e 0, precisamos, primeiramente, calcular a pressão no ponto 0, que será obtida por meio
da fórmula  + + z A 
=  + + z 0 
+ H pA,0. Logo, = - H pA,0 
(equação 1). Temos que a vazão será dada por Q = v A 
A A = 30 x 0,2 x 0,2 = 1,2 m 
3/s. Agora, calcularemos v 0 
= = = 7,5 m/s. Substituindo esses valores na equação (1), temos que = - 100 =
- 57,0 m. Agora, temos que p 0 =  x (-57,0) = 12,7 x (-57) = - 723,9 Pa. Nesse sentido, faremos o
mesmo com o ponto 1, em que temos  + + z 1 
=  + + z A 
+ H p1,A. Logo, = - H p1,A. Portanto: = + 100 = 143 m. Então, temos que p 1 =
 x (143) =12,7 x 143 = 1.816,10 Pa. Dessa forma, a diferença entre as seções 1 e 0, dada por p 1
- p 0 será igual a p 1 - p 0 = 1.816,10 - (- 723,9) = 2.540 Pa.
Pergunta 10
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Leia o excerto a seguir. 
  
“Apesar da ideia geral que está por trás dos critérios de semelhança ser clara (nós simplesmente igualamos os
termos ), não é sempre possível satisfazer todos os critérios conhecidos. Se um ou mais critérios de
semelhança não forem satisfeitos, por exemplo, se , a equação não será verdadeira.
Modelos em que uma ou mais condições de similaridade não são satisfeitas se denominam modelos
distorcidos”. 
  
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . São Paulo: Edgard
Blucher, 2004. p. 371-372. 
  
  
A partir do exposto, sobre modelos distorcidos,analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
  
I. Os modelos distorcidos são bastante utilizados.  
Pois: 
II. É muito difícil atender a todos os critérios de semelhança, ainda mais para escoamentos de rios e
vertedouros. 
  
A seguir, assinale a alternativa correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justi�cativa correta da I.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, visto que os modelos distorcidos são bastante
utilizados no estudo de escoamentos. A asserção II também é uma proposição verdadeira e
justi�ca a I, pois, por meio do estudo de um escoamento distorcido, podemos obter dados para
projetar o escoamento real. Podemos, ainda, ter números de Reynolds e de Froude em escalas,
assim como acontece com as escalas geométricas. Esses números são usados para simular
situações extremas, como terremotos e furacões.
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Terça-feira, 29 de Setembro de 2020 19h57min45s BRT
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