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Acadêmico: Markyan Brito Chaves (1378078) Disciplina: Fundamentos de Hidráulica e Hidrometria (ECE09) Avaliação: Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:670519) ( peso.:3,00) Prova: 29121374 Nota da Prova: 9,00 Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada Parte superior do formulário 1. A equação de Bernoulli representa a conservação de energia aplicada a uma partícula de fluido e pode ser aplicada em um escoamento em regime permanente. Com base nos conceitos envolvendo a equação de Bernoulli, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A equação de Bernoulli é aplicada entre quaisquer dois pontos do escoamento sobre a mesma linha de corrente. ( ) Quando a velocidade do escoamento aumenta, a pressão piezométrica aumenta ao longo de uma linha de corrente. ( ) A carga hidráulica total no escoamento é constante ao longo de uma linha de corrente. Isto significa que a energia é conservada à medida que uma partícula de fluido se move ao longo de uma linha de corrente. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - V - V. b) F - F - F. c) V - F - V. d) V - V - F. 2. A equação de Bernoulli pode ser aplicada para descrever o balanço de energias mecânicas em um escoamento de fluido em regime permanente. A partir de um somatório da energia potencial, energia cinética e energia de fluxo de um fluido é possível determinar a sua carga hidráulica de escoamento. Com base no balanço de energia mecânica aplicado ao escoamento em regime permanente de um fluido e nas formas de apresentação da equação de Bernoulli, faça uma análise dimensional das equações apresentadas e associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Esta forma da equação de Bernoulli apresenta os termos de energia mecânica na unidade de pressão, por exemplo, "Pascal". II- Esta forma da equação de Bernoulli apresenta os termos de energia mecânica na unidade de energia por peso de fluido, por exemplo, "J/N". III- Esta forma da equação de Bernoulli apresenta os termos de energia mecânica na unidade de energia por massa, por exemplo, "J/kg". a) II - I - III. b) III - I - II. c) II - III - I. d) I - II - III. 3. A especificação e seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. A bomba deve ter capacidade de escoar 0,008 L/h de água em regime permanente. Com base nas informações da curva característica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Para o modelo de bomba selecionada para a instalação hidráulica, existem três opções de potência de motor para a bomba na vazão requisitada. ( ) Para a bomba com potência instalada de 4 cv, o valor do NPSH requerido está entre 3 e 3,5 m c.a. ( ) Para a bomba com potência instalada de 5 cv, o valor do NPSH requerido está entre 4 e 4,5 m c.a. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - V - F. b) V - V - F. c) F - F - V. d) V - F - V. Anexos: Curva de Bomba Centrífuga 4. Com frequência é conveniente representar o nível de energia mecânica de um fluido no escoamento graficamente usando alturas (cargas) para facilitar a visualização dos diversos termos da equação de energia (teorema de Bernoulli). Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de um bocal de descarga de uma tubulação, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento, pois a velocidade do fluido diminui ao longo de todo o comprimento da tubulação. ( ) A linha de energia (LE) tem um leve aumento na inclinação para baixo quando o fluido atinge o bocal de descarga, pois neste ponto a velocidade aumenta e, consequentemente, a perda de carga por atrito também aumenta. ( ) A linha piezométrica (LP) diminui rapidamente à medida em que o líquido acelera e aumenta a velocidade no bocal de descarga da tubulação. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) F - V - F. b) V - V - F. c) F - V - V. d) V - F - V. 5. A especificação e seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. A bomba deve ter capacidade de escoar 1,53 L/s de água em regime permanente. Com base nas informações da curva característica, analise as sentenças a seguir: I- Se a carga hidráulica da bomba necessária para o sistema for maior que 46 m c.a. na vazão requisitada, a potência instalada do modelo de bomba deverá ser de 5 cv. II- O NPSH requerido para este modelo de bomba será de 4,5 m c.a. na vazão requisitada. III- Se a carga hidráulica da bomba necessária para o sistema for menor que 30 m c.a. na vazão requisitada, não existe potência instalada padronizada para este modelo de bomba. Assinale a alternativa CORRETA: a) Somente a sentença I está correta. b) Somente a sentença II está correta. c) As sentenças II e III estão corretas. d) As sentenças I e III estão corretas. Anexos: Curva de Bomba Centrífuga Curva de Bomba Centrífuga 6. No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou dentro da bomba centrífuga. Se a pressão na sucção reduzir a um valor abaixo da pressão de vapor (saturação) do líquido na dada temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de cavitação nestes locais. Estas bolhas sofrem colapso (implosão) quando atingem regiões de pressões maiores dentro da bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a bomba. Com relação aos parâmetros hidráulicos utilizados nos cálculos que envolvem o fenômeno de cavitação do líquido, assinale a alternativa CORRETA: a) O NPSH requerido é um parâmetro hidráulico relacionado apenas a carga hidráulica líquida de sucção do sistema de escoamento. b) Para garantir que a cavitação do líquido não ocorra, é necessário garantir que a pressão local dentro da bomba permaneça acima da pressão de vapor do líquido na sua temperatura. c) O NPSH disponível é a carga hidráulica líquida relacionada apenas a potência da bomba centrífuga. d) Para não ocorrer a cavitação do líquido, o valor do NPSH requerido da bomba deve ser maior do que o valor do NPSH disponível do sistema. 7. A especificação e seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. A bomba deve ter capacidade de escoar 10,5 m³/h de água em regime permanente. Com base nas informações da curva característica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Para atender a vazão requisitada nesta instalação, a bomba com potência instalada de 3 cv é adequada, pois consumirámenos energia elétrica. ( ) A bomba com potência instalada de 4 cv atende a vazão requisitada no processo, porém a carga hidráulica máxima da bomba será de aproximadamente 26 m c.a. ( ) A bomba com potência instalada de 5 cv atende a vazão requisitada no processo, porém a carga hidráulica máxima da bomba será de aproximadamente 30 m c.a. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) V - F - F. b) F - F - V. c) F - V - V. d) V - V - F. Anexos: Curva de Bomba Centrífuga Curva de Bomba Centrífuga Curva de Bomba Centrífuga 8. O escoamento em condutos livres pode ser de diferentes tipos, conforme ilustrado na figura anexa. Com base nas definições de escoamento em regime permanente e regime não permanente, analise as sentenças a seguir: I- O escoamento em regime permanente ocorre sempre com vazão variável por uma determinada seção transversal. II- Em um escoamento permanente, as propriedades e características hidráulicas do fluido variam com o tempo. III- Com relação à variação de velocidade do fluido em uma mesma trajetória em um dado instante de tempo, o escoamento pode ser classificado como uniforme ou variado. Assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças I e III estão corretas. b) Somente a sentença III está correta. c) As sentenças I e II estão corretas. d) Somente a sentença II está correta. 9. O escoamento de um líquido em declive em qualquer conduto com a superfície livre do líquido exposta à atmosfera é chamado de escoamento em canal aberto ou, mais comumente, escoamento livre. Esse tipo de escoamento difere do realizado em conduto forçado ou fechado. Sobre as características e definições de um escoamento em canal aberto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Exemplos de condutos livres artificiais são as galerias e aquedutos, utilizados para transporte de água e os canais de irrigação. ( ) O escoamento de um líquido em conduto fechado pode ser considerado escoamento livre quando a pressão atuante em sua geratriz interna superior é maior do que a pressão atmosférica. ( ) Exemplos de condutos livres naturais são as calhas de rios, riachos e estuários, que são os espaços que podem ser ocupados por um curso de água. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) V - V - F. b) F - V - F. c) F - F - V. d) V - F - V. 10. Os condutos livres ou canais abertos transportam o líquido através de um escoamento por meio da ação da gravidade, uma vez que nesses canais a pressão atmosférica atua em ao menos um ponto ao longo do escoamento. O diâmetro hidráulico e o raio hidráulico são dois elementos geométricos utilizados no cálculo de canais abertos. Com base na relação entre diâmetro hidráulico e raio hidráulico, analise as sentenças a seguir: I- O diâmetro hidráulico representa um quarto do valor do raio hidráulico. II- O raio hidráulico representa um quarto do valor do diâmetro hidráulico. III- O raio hidráulico é a razão entre a área de seção transversal do canal e o seu perímetro molhado. Assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças I e II estão corretas. b) Somente a sentença III está correta. c) Somente a sentença I está correta. d) As sentenças II e III estão corretas. Parte inferior do formulário
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