ATV4_TRANSPORTE_RESPONDIDA

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01/10/2020 Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 (A4) – GRA0741 ...
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Usuário EDILSON SOARES DE ARAUJO FILHO
Curso GRA0741 FENÔMENOS DE TRANSPORTE GR1128202 - 202020.ead-6350.04
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 01/10/20 19:18
Enviado 01/10/20 20:07
Status Completada
Resultado da tentativa 10 em 10 pontos  
Tempo decorrido 49 minutos
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Pergunta 1
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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.
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 2
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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 super�cial 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:
201 e 300ºC.
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201 e 300ºC.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a temperatura do revestimento da placa
pode ser determinada ao colocarmos uma superfície de controle em torno da superfície
exposta, ou seja, = E entrada - E saída = 0. A entrada de energia é devido à absorção da
irradiação da lâmpada e à transferência líquida por radiação para a vizinhança, logo, E entrada
= 80% de 2.000 W/m 2 = 1.600 W/m 2. Essa energia deve ser igual a    ( ). Logo
1.600 = 0,5 x 5,67 x 10 -8 ( ). Dessa forma, temos que 564 x 10 8 = .
Logo T s 
= 504,67 K ou 231,67 ºC.
Pergunta 3
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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.
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 
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+ 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 4
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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 �gura 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:
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.
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Pergunta 5
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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, especi�camente 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 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 6
Em uma teoria, compreende-se a radiação como a propagação de ondas eletromagnéticas com as
propriedades deuma 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 �uidos e
Transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005.  
 
A respeito do exposto, especi�camente sobre o espectro eletromagnético das ondas, veri�ca-se que ele está
delineado na seguinte �gura:
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 514). 
Quanto ao espectro de radiação, analise as a�rmativas 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. 
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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, F.
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois o índice de radiação dos raios gama varia
entre 10 -5 
e 10 -4 m, ou seja, é o menor espectro de radiação. O índice de radiação infravermelha é da
ordem de 1 a 10 2 
m, enquanto o da radiação ultravioleta é de 10 -2 a 10 -1 
m, ou seja, o espectro de radiação infravermelha é maior do que o da radiação ultravioleta.
Quem possui o maior espectro de radiação é o micro-ondas. A ordem da luz visível do maior
espectro para o menor é: vermelho, amarelo, verde, azul e violeta.
Pergunta 7
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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 8
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”.
 
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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. 
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 9
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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.
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Quinta-feira, 1 de Outubro de 2020 20h07min50s BRT
Pergunta 10
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Leia o excerto a seguir.
 
“Em face da revolução da tecnologia da informação nas últimas décadas, um forte aumento da
produtividade industrial trouxe uma melhoria na qualidade de vida ao redor do mundo. Muitas descobertas
importantes na tecnologia da informação vêm sendo viabilizadas por avanços na engenharia térmica que
garantiam o controle preciso de temperatura em sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala, em
circuitos integrados, até grandes centrais de dados repletas de equipamentos que dissipam calor”.
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 8. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 2019. p. 24.
 
Considerando o exposto, sobreenergia térmica, analise as a�rmativas a seguir.
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, mesmo dissipando mais energia
térmica. 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um microchip por causa da capacidade
térmica de dissipação de calor.
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas para garantir uma boa dissipação
térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua queima quando em funcionamento. 
 
Está correto o que se a�rma em:
I, III e IV, apenas.
I, III e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois avanços na engenharia térmica permitiram
melhorias em circuitos impressos, ou seja, eles são mais potentes, mesmo dissipando mais
energia térmica. Ainda não atingimos o máximo da capacidade de processamento de um
microchip. Isso sempre é possível se aumentar a capacidade de processamento. Assim, essa
barreira ainda está longe de ser alcançada. Grandes computadores precisam de salas
refrigeradas para garantir uma dissipação térmica e�ciente. Se um equipamento não dissipar
sua energia térmica de uma maneira e�ciente, a sua temperatura interna irá aumentar e esse
fato pode provocar a queima do equipamento.
← OK
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