atividade 4

Prévia do material em texto

04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 1/7
Pergunta 1
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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 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, III e IV, apenas.
I, III e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, 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 2
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
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
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 2/7
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 3
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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.
Pergunta 4
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 3/7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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, sobre energia térmica, analise as afirmativas 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 afirma 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 eficiente. Se um
equipamento não dissipar sua energia térmica de uma maneira eficiente, a
sua temperatura interna irá aumentar e esse fato pode provocar a queima do
equipamento.
Pergunta 5
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
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 verdadeiras, e a II é uma
justificativa correta da I.
1 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 4/7
Feedback
da
resposta:
Resposta correta. A alternativa está correta, pois 
a asserção I é uma proposição verdadeira, já que o processo de purificação
da água realmente funciona, visto que há pesquisadores que já conquistaram
vários prêmios. A asserção II também é uma proposição verdadeira e justifica
a I, pois a luz solar aquece a água, purificando-a devido à intensa radiação
solar presente na região semiárida.
Pergunta 6
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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 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.
1 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 5/7
Pergunta 7
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
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 III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a teoria da semelhança,
realmente, surgiu devido à dificuldade de equacionamento de alguns
escoamentos. Muitos deles exigiam a solução de integrais triplas e o cálculo
do volume para superfícies totalmente irregulares. Uma das vantagens da
utilização dessa teoria consiste nos números adimensionais, como os que
obtemos quando usamos escalas geométricas ou relações entre as
viscosidades do modelo e do objeto que queremos construir. Justamente
devido à dificuldade de se obter uma relação de semelhança entre todas as
grandezas estudadas, podemos usar os modelos distorcidos. A teoria da
semelhança, entretanto, também é empregada para estudar o efeito dos
ventos sobre prédios ou de outras grandezas, exatamente da mesma forma
que estudamos os escoamentos líquidos.
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
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 6/7
Resposta Selecionada:
 
Resposta Correta:
 
Feedback
da
resposta:
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 Vpara 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
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
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 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 serobtidas 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.
0 em 1 pontos
04/10/2020 Blackboard Learn
https://uniritter.blackboard.com/webapps/late-Course_Landing_Page_Course_20-BBLEARN/Controller# 7/7
Pergunta 10
Resposta Selecionada:
 
Resposta Correta:
 
Feedback
da
resposta:
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 Vbenzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2 = 4,93 m/s.
1 em 1 pontos