A2 - Fenomenos de Transporte - Engenharia de Produção - UVA

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A2 – Fenômenos de Transporte 
1) A figura abaixo representa um escoamento de água em uma tubulação forçada. A água 
escoa com velocidade de 5 m/s no lado 1, indicado pela seta, que possui área da seção 
transversal igual a 2 m². No lado oposto existe uma bifurcação para os ramais 2 e 3. No ramal 
2 a água sai com velocidade de 4 m/s. 
 
(Disponível em: http://portal.ifrn.edu.br/servidores/concursos/concursos-2011/concurso-
professores-2012-edital-362011/provas-e-gabaritos/questoes-prova-disciplina-mecanica-
hidraulica. Acesso em: 13 jul. 2019). 
Considerando o escoamento permanente, a opção que indica corretamente a vazão em m³/s no 
ramal 3 é: 
A) 10. 
B) 1. 
C) 2. 
D) 8. 
E) 4. 
2) A força empuxo é uma ação bastante usual e corriqueira. Vê-se isso na facilidade relativa com 
que você levanta um corpo dentro de uma piscina em comparação com a mesma ação realizada 
fora da água, ou seja, no ar. Diante do exposto e considerando o princípio de Arquimedes, que 
define o empuxo, pode-se afirmar que: 
A) Se um corpo afunda na água com velocidade constante, o empuxo sobre ele é nulo. 
B) Um corpo total ou parcial imerso em um fluido sofre uma força vertical para cima e igual em 
módulo ao peso do fluido deslocado. 
C) Quando um corpo flutua na água, o empuxo recebido pelo corpo é menor que o peso do 
corpo. 
D) O princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não 
pode ser aplicado para gases. 
E) Dois objetos de mesmo volume, quando imersos em líquidos de densidades diferentes, 
sofrem empuxos iguais. 
 
 
 
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3) A medição da vazão de líquidos em tubulações forçadas pode ser realizada de diversas formas. 
Existe um medidor de vazão que consiste em uma conexão que promove um estrangulamento 
passageiro da seção transversal no conduto estudado. A partir das medições das pressões na 
seção inicial, de diâmetro normal e na seção final estrangulada, bem como do valor dos 
diâmetros das mesmas seções, pode-se calcular a vazão. Diante disso, pode-se afirmar que o 
medidor de vazão descrito é chamado de: 
A) Molinete hidrométrico. 
B) Tubo de Pitot. 
C) Tubo de Prandtl. 
D) Calha Parshall. 
E) Tubo de Venturi. 
4) Deve-se instalar uma ducha higiênica em um banheiro residencial. Consultando o manual do 
fornecedor que acompanha a ducha, o engenheiro responsável verifica a necessidade de uma 
pressão estática mínima da água para o seu funcionamento apropriado. Dessa forma, faz-se 
necessário conhecer qual a pressão predial disponível para a ducha. Verificando o projeto, o 
engenheiro analisa a figura a seguir, onde é mostrada a instalação hidráulica no pavimento de 
onde sai o encanamento (sub-ramal) para a ducha e sua posição em relação à caixa d'água do 
prédio. Qual a pressão estática (em altura piezométrica) disponível para a ducha em mca? 
 
Com base nos dados apresentados, pode-se inferir que a pressão estática (em altura 
piezométrica) disponível para a ducha em mca é: 
A) h1. 
B) h4. 
C) h2. 
D) h5. 
E) h3. 
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5) Um motorista foi em um posto de serviço abastecer e lavar seu carro. Após encher seu tanque 
completamente de gasolina deixou o carro na fila para lavagem. Ocorre, porém, que o carro 
ficou exposto ao sol por algum tempo antes de ser lavado e, quando chegou o frentista para a 
lavagem, ele observou que uma certa quantidade de combustível tinha derramado do tanque. 
Considerando o exposto, pode-se afirmar que: 
A) O tanque, por ser metálico, dilatou ainda mais do que a gasolina. 
B) A quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação aparente. 
C) A dilatação aparente da gasolina é igual à dilatação do tanque. 
D) A quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação real. 
E) Somente a gasolina se dilatou, não havendo dilatação do tanque. 
6) Descoberto por Osborne Reynolds em 1883, o número de Reynolds (Re) é um número 
adimensional de função da agitação das partículas fluidas do escoamento. Sobre o número de 
Reynolds, podemos afirmar que: 
A) Define se o escoamento é laminar/tranquilo ou turbulento/nervoso. 
B) É diretamente proporcional à viscosidade do fluido. 
C) É inversamente proporcional à densidade do fluido. 
D) É inversamente proporcional à velocidade do fluido. 
E) Define se o escoamento é subcrítico, crítico ou supercrítico. 
7) A vazão dos aparelhos hidrossanitários domésticos é uma grandeza de grande importância 
para seu bom funcionamento. Nesse contexto, considere que uma torneira de um banheiro 
residencial escoa em regime estacionário (permanente). O diâmetro na saída da torneira é de 
0,960 cm. Sabendo que a água que sai da torneira enche um copo de 125 cm³ em 16,3 s, faça o 
que se pede nos itens a seguir: 
a) Determine a vazão da torneira em volume (l/s). 
b) Determine a velocidade (m/s) em que a água sai pela torneira. 
8) Considere um recipiente que contém um óleo de densidade igual a 0,80. No óleo, os pontos 
A e B distam verticalmente entre si 20 cm. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² 
e a densidade relativa do mercúrio igual a 13,6. 
 
Com base nos dados apresentados, calcule a pressão do ponto A, sabendo-se que a pressão do 
ponto B igual a 80 mm Hg. 
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GABARITO 
Questão Alternativa 
1 C 
2 B 
3 E 
4 E 
5 B 
6 A 
 
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a) 
Por definição, a vazão em volume é o volume fluido (V) que atravessa a seção transversal ao 
escoamento na unidade de tempo (t): 
 
Transformando o volume dado em cm³ para m³, temos: 
 
b) 
 Pela definição indireta de vazão em volume: 
 
Em que: 
Q – vazão (m³/s). 
A – área molhada da seção transversal (m²). 
v – velocidade média de escoamento na seção transversal (m/s). 
Logo podemos calcular a velocidade média por: 
 
 
 
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O princípio de Stevin é definido como: 
 
 
A pressão em B é dada no enunciado por meio da equivalência com a altura de mercúrio (Hg) como igual a 80 
mm de Hg. Trabalhando no sistema técnico de unidades, temos o peso específico (γHg) do mercúrio calculado 
pela sua densidade relativa (dHg), dada: 
 
logo: 
 
Assim, a pressão em B em unidades do sistema técnico pode ser calculada, passando a altura de pressão de B 
(hBHg) dada em mm de mercúrio para metros: 
 
Voltando à equação de Stevin, temos: 
 
e 
 
Da mesma forma, o peso específico do óleo pode ser calculado pela sua densidade relativa, dada: 
 
Logo: 
 
Por fim, entrando com a diferença de altura entre A e B (∆h), dada em metros: