FENOMENOS DE TRANSPORTE - ATIVIDADE 4

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04/10/2020 Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4) – GRA0741 ...
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Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4)
GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-11308.01 Unidade 4
Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4) 
Usuário PALOMA MARTINELI
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-11308.01
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 04/10/20 12:49
Enviado 04/10/20 13:12
Status Completada
Resultado da tentativa 8 em 10 pontos 
Tempo decorrido 22 minutos
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Pergunta 1
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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.
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 2
Uma canoa de alumínio se move horizontalmente ao longo da superfície de um lago a uma velocidade
constante de 10 km/h. A temperatura da água do lago é de 20 ºC, especificamente naquela época do ano.
O fundo da canoa tem 5 m de comprimento e é plano. A lagoa não apresenta ondas e a água somente é
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PALOMA MARTINELI
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agitada pelos remos da canoa. Sabe-se que a viscosidade cinemática é igual a 1,407 x 10 -5 
m/s, todavia, deseja-se saber se a camada limite no fundo da canoa possui um escoamento laminar ou
turbulento devido a qual número de Reynolds?
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, primeiramente, adequamos as unidades.
Logo, a velocidade de 10 km/h será igual a uma velocidade de = 2,78 m/s. Agora,
calcularemos o número de Reynolds, que será dado por Re = = = 987.917,56.
Dessa forma, o escoamento será turbulento na camada limite.
Pergunta 3
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Uma garrafa térmica de café pode ser estudada por analogia como um recipiente completamente fechado,
cheio de café quente, colocado em um volume de controle cujo ar e parede estão a uma temperatura fixa,
conforme se ilustra na figura a seguir. As várias formas de transferência de calor foram denominadas pela
letra q n seguida de um subíndice n= 1 até 8. 
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 396). 
 
Com base no exposto, sobre transferência de calor, analise as afirmativas a seguir.
 
I. Q 2 
representa o processo de condução por meio do frasco de plástico. 
II. Q 8 
está representando a troca de calor por radiação entre a superfície externa da cobertura e a vizinhança. 
III. Q 1 
está representando a convecção do café para o frasco de plástico.
IV. Q 6 
está representando a convecção livre. 
 
Está correto o que se afirma em:
I, II e III, apenas.
I, II e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o processo envolvendo Q 2 é, realmente, a
condução devido à diferença de temperatura da superfície do frasco em contato com o café e
a temperatura ambiente externa. A radiação ocorrerá entre a superfície ambiente e a
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cobertura e está corretamente representada por Q 8. O processo de convecção do café para
o frasco plástico está corretamente representado por Q 1. Q 6 
representa, todavia, o processo de condução por meio da cobertura.
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 fluido 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 afirmar que a potência da bomba será proporcional ao comprimento do tubo e à viscosidade
do fluido. 
Pois:
II. Quanto maior for o comprimento da tubulação, maior será a perda de carga e, quanto mais viscoso for
um fluido, 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 justificativa
correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
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 fluido de um ponto A para um ponto B. A potência da bomba depende da
viscosidade do fluido. A asserção II também é uma proposição verdadeira, mas não é uma 
justificativa da asserção I, pois a potência da bomba é influenciada pela viscosidade do fluido
e não pelo comprimento da tubulação, portanto, a perda de carga é causada pela
viscosidade do fluido. Ela é ocasionada pela tensão de cisalhamento da parede. O tamanho
da tubulação influenciará na tensão de cisalhamento que, por sua vez, será causada pela
viscosidade do fluido.
Pergunta 5
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. 
 
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Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 240). 
 
 
Sabe-se queo 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:
101 e 200 km/h.
101 e 200 km/h.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois existe somente uma função 
 independente, ou seja, a equação da similaridade será válida se = , em que
devemos utilizar o número de Reynolds para obtermos a similaridade. Então, temos que
= Re m 
= = = Re p 
= . Assim, podemos resolver essa equação isolando a velocidade desconhecida no
túnel de vento para os testes do modelo, V m. Desse modo, a equação será igual a V m = V
p = 50 x x x 4 = 177,02 km/h.
Pergunta 6
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:
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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 verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da
I.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois as duas asserções
apresentadas são proposições verdadeiras e a asserção II justifica a I. A água que escoa
sobre o protótipo tem as mesmas propriedades adimensionais do ar, fluido da vida real do
automóvel ou do avião. Nesse sentido, 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 7
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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 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, visto que os modelos distorcidos são bastante
utilizados no estudo de escoamentos. A asserção II também é uma proposição verdadeira e
justifica 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.
Pergunta 8
Leia o excerto a seguir.
 
“A transferência de calor por convecção pode ser classificada de acordo com a natureza do escoamento
do fluido em convecção forçada: quando o escoamento é causado por meios externos e convecção natural
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e quando o escoamento é originado a partir de diferenças de massas específicas causadas por variações
de temperatura no fluido”. 
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 afirmativas 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 afirma 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
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Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma temperatura de 20ºC para escoar
benzeno. A tubulação é horizontal, cilíndrica, de seção circular com o seguinte diâmetro: D = 150 mm. A
água, nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. Entre duas seções distantes uma da outra,
equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando o fluido era água, correspondia a 40 kPa. O benzeno será
escoado a uma mesma temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a mesma perda de
pressão entre as seções. Dados: = 9,8 x 10 -4 N.s/m 2 , = 6,4 x 10 -4 N.s/m 2 , ambos a
20ºC. Acerca do exposto, a velocidade de escoamento do benzeno será um número entre:
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
4,1 e 5 m/s.
 
 
 
 
 
 
 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em pauta pode ser resolvido
utilizando a teoria da semelhança. Como a tubulação será a mesma, a escala que devemos
utilizar é 1 : 1. A relação entre a viscosidade do benzeno e da água será dada por =
= 0,65. Para mantermos a mesma pressão de 40 kPa, temos que a velocidade
deverá ser reduzida para V benzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
Pergunta 10
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Domingo, 4 de Outubro de 2020 13h27min43s BRT
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A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de Euler (que admite o
deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-Stokes (que mantém a condição de não
escorregamento). Na parte “(a)”da figura, mostra-se essa distância e, na parte “(b)”, a camada limite é
mostrada como a ponte que veio preencher a referida distância. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445). 
 
A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as afirmativas a seguir e assinale V para
a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler e a equação de Navier-
Stokes. 
II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem número de Reynolds muito alto.
III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-Stokes a duas montanhas. 
IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o espaço entre as duas equações
citadas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
V, V, V, V.
V, V, V, V.
Resposta correta. A alternativa está correta. A figura faz uma analogia entre a distância
existente entre as equações de Euler e de Navier-Stokes, que foram encurtadas, como se
fosse construída uma ponte entre essas montanhas. Um alto número de Reynolds mostra
que um escoamento é turbulento, ou seja, as forças viscosas resultantes podem ser
desprezadas quando comparadas com as forças de inércia e de pressão. Nesse sentido,
enfatiza-se que a ilustração evidencia as equações de Euler e de Navier-Stokes
representadas por duas montanhas e a teoria da camada limite como uma ponte encurtando
a distância entre essas montanhas ou, até mesmo, como sendo um caminho de aproximação
entre elas.
← OK
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