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Um isolante térmico deve ser especificado para uma determinada tubulação. O fluxo máximo de calor tolerado é de 2500 kcal.h-1, com uma diferença de temperatura entre a camada interna e a externa de 70oC. O material isolante disponível apresenta uma condutividade térmica de 0,036 kcal.h-1.m-1.oC-1. O raio interno do isolante térmico é 22 cm. O comprimento da tubulação é de 12 metros. Determine a espessura mínima do isolante que a tende as especificações dadas. 1,74 cm 2,54 cm 15,24 cm 12,54 cm 2,45 cm 2. ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção (1) do tubo é 20 cm² e a da menor (2) é 10 cm² . A massa específica na seção 1 é 1,2 kg/m³ , enquanto na seção 2 é 0,9 kg/m³ . Sendo a velocidade na seção 1 de 10 m/s , determine as vazões em massa, em volume, em peso e a velocidade média na seção 2. a) 6x10-2m3/s b) 4,4x10-2hg/s c) 1,24N/s a) 2,1x10-2m3/s b) 6,4x10-2hg/s c) 0,84N/s a) 3x10-2m3/s b) 1,4x10-2hg/s c) 0,44N/s a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-4hg/s c) 0,34N/s a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-2hg/s c) 0,24N/s 3. Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 12,60 de energia elétrica por mês (30 dias). Se a tarifa cobrada é de R$ 0,42 por quilowatt-hora, então a potência desse aparelho elétrico é: 1 kW 0,5 kW 2 kW 8 kW 4 kW 4. Numa tubulação horizontal escoa água através com uma vazão de 0,2m3/s. O diâmetro da tubulação é igual a 150mm. O fator de atrito da tubulação é igual a 0,0149. Considere que para a temperatura de 200C a água tem uma massa específica igual a 999kg/m3 e viscosidade dinâmica igual a 1,0x10-3 Pa.s. Para um comprimento de tubulação de 10 metros determinar a variação de pressão na tubulação e a tensão de cisalhamento na parede. DELTAP=17 kPa W = 65 N/m2 .DELTAP=16 kPa W = 60 N/m2 DELTAP=1,6 kPa W = 600 N/m2 DELTAP=16 kPa W = 70 N/m2 DELTAP=18kPa W = 60 N/m2 5. Um tubo de 10 cm de raio conduz óleo com velocidade de 20 cm/s . A densidade do óleo é 800 kg/m³ e sua viscosidade é 0,2 Pa.s . Calcule o número de Reynolds. Re = 240 Re = 160 Re = 150 Re = 180 Re = 120 6. A figura abaixo representa um tubo horizontal que possui dois estrangulamentos. Em S 1 o diâmetro é igual a 8 cm, em S2 o diâmetro é igual a 6 cm. Se considerarmos que o fluido é incompressível e que o regime de fluxo é linear permanente, dado V 1 = 10 m/s e A 3 = 3 cm, podemos afirmar que, respectivamente, V 2 e V 3 são iguais a: 17,8 m/s e 53,3 m/s. 20 m/s e 50 m/s. 50 m/s e 20 m/s. 20,8 m/s e 50,3 m/s. 53,3 m/s e 17,8 m/s. 7. A pressão sanguínea é normalmente medida por um manômetro de mercúrio e é dada como uma razão entre a máxima (sistólica) e a mínima (diastólica). Um ser humano normal teria uma razão de 120/70 e a pressão é dada em mmHg. Calcule essas pressões em KPa e informe se um pneu de um carro fosse inflado com a pressão sanguínea de 120 mmHg, esta pressão seria suficiente para seu funcionamento, considerando que os pneus em média requerem uma pressão em 30-35 psi. Obs: 1Pa = 1 N/m^2. Dados: γ_Hg= 133.368 N/m^3; 1 psi = 6,89 KPa. Escolha entre as alternativas abaixo suas respostas. 16 e 9,3 KPa e daria para encher o pneu 16 e 9,3 KPa e não daria para encher o pneu 16000 e 9300 KPa e não daria para encher o pneu 16000 e 9300 KPa e daria para encher o pneu 8. Quando aproximamos a mão e tocamos uma parede que ficou exposta ao sol em um dia de verão e sentimos calor estamos experimentando o mecanismo de transferência de calor por: Reflexão Convecção Radiação Difração Condução Questão Para lubrificar uma engrenagem, misturam-se massas iguais de dois óleos miscíveis de densidades d1 = 0,60g/cm3 e d2 = 0,7 g/cm3. A densidade do óleo lubrificante resultante da mistura é, aproximadamente, em g/cm3: 0,82 0,65 0,72 0,75 0,70 Respondido em 03/04/2021 11:51:42 2 Questão Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros iguais a 10 cm e 20 cm. Se uma força de 120N atua sobre o pistom menor, pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando, sobre o pistom maior, atuar uma força de: 30N 480N 240N 120N 60N Respondido em 03/04/2021 13:04:32 3 Questão Sendo a razão entre as áreas A2 /A1 = 2, pelo princípio de Pascal, a força F2 vale: F1/4 8F1 4F1 2F1 F1/2 Respondido em 03/04/2021 12:10:16 4 Questão Uma cisterna contém 5,0x103 litros de água, tem 2,0 metros de comprimento e 1,0 metro de largura. Sendo g = 10 m/s2, determinar, em KPa, a pressão hidrostática exercida pela água, no fundo do tanque: 125 KPa 2,5 KPa 1,25 KPa 250 KPa 25 KPa Respondido em 03/04/2021 12:38:44 5 Questão Chamados popularmente de zeppelins em homenagem ao famoso inventor e aeronauta alemão Conde Ferdinand von Zeppelin, os dirigíveis de estrutura rígida constituíram-se no principal meio de transporte aéreo das primeiras décadas do século XX. O maior e mais famoso deles foi o Hindenburg LZ 129, dirigível cuja estrutura tinha 245 metros de comprimento e 41,2 metros de diâmetro na parte mais larga. Alcançava a velocidade de 135 km/h e sua massa total, incluindo o combustível e quatro motores de 1100 HP de potência cada um, era de 214 toneladas. Transportava 45 tripulantes e 50 passageiros, estes últimos alojados em camarotes com água corrente e energia elétrica. O Hindenburg ascendia e mantinha-se no ar graças aos 17 balões menores instalados no seu bojo, isto é, dentro da estrutura, que continham um volume total de 20000 m3 de gás Hidrogênio e deslocavam igual volume de ar. Dado que a massa específica do Hidrogênio é 0,09 kg/m3 , a massa específica do ar é 1,30 kg/m3 e aceleração da gravidade é 10 m/s2, considere as seguintes afirmações: I . Era graças à grande potência dos seus motores que o dirigível Hindenburg mantinha-se no ar. II. O Princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não serve para explicar por que um balão sobe. III .É possível calcular o empuxo que o dirigível recebia do ar, pois é igual ao peso do volume de gás Hidrogênio contido no seu interior. IV. O empuxo que o dirigível recebia do ar era igual a 2,60 x 105 N. V. A força ascensional do dirigível dependia única e exclusivamente dos seus motores. VI. Deixando escapar parte do gás contido nos balões, era possível reduzir o empuxo e, assim, o dirigível poderia descer. Qual das alternativas abaixo representa as afirmações corretas I, II, IV e VI IV e VI III e VI nenhuma das anteriores I, II, III e V Respondido em 03/04/2021 12:41:16 Explicação: Afirmação I Falsa: O dirigível mantinha-se no ar devido ao empuxo que ele recebia do ar, vertical e para cima, maior que seu peso. Afirmação II Falsa: O princípio de Arquimedes é válido para qualquer corpo imerso em qualquer fluido (líquidos e gases). Afirmação III Falsa: O empuxo é igual ao peso do volume de ar deslocado. Afirmação IV Correta porque E = ρ_ar.V_deslocado.g= (1,30 kg/m^3).(20000 m^3).(10 m/s^2 )=2,6.〖10〗^5 N. Afirmação V Falsa: a força ascensional dependia também do empuxo do ar. Afirmação VI Correta: diminuindo parte do gás, diminuía o volume dos balões, diminuindo assim o volume de ar deslocado, o que implica em diminuir o empuxo. Portanto as corretas são a IV e VI logo alternativa ¿b¿ 6 Questão Num laboratório encontramos um recipiente cheio com um um líquido cuja densidade é 2,56 g/cm³. Dentro do líquido encontramos um objeto de volume 2000cm³, que está totalmente imerso. Qual o empuxosofrido por este objeto? Considere g =10 m/s² 32,8 N 52,1 N 25,8 N 50,5 N 51,2 N Respondido em 03/04/2021 13:03:54 7 Questão O Princípio de Arquimedes, conceito fundamental no estudo da hidrostática, pode ser enunciado da seguinte forma: "Um corpo total ou parciamente imerso em um fluido recebe desse fluido um empuxo igual e contrário ao peso da porção do fluido deslocado e aplicado no centro de gravidade do mesmo". Com base nesse princípio, se um cubo de gelo flutua sobre água gelada num copo, estando a temperatura dessa água próxima a 0ºC, o gelo derrete sem que haja mudança apreciável de temperatura. Nesse contexto, analise as afirmações a seguir. I : Se o cubo de gelo for uniforme, o nível da água no copo não se altera. II : Se o cubo de gelo estiver com um volume de ar aprisionado, o nível de água no copo desce. III : Se o cubo de gelo possuir uma pequena massa de ferro em seu interior, o nível de água no copo sobe. Está correto o que se afirma em: I, II e III I e III, apenas I, apenas II e III, apenas I e II, apenas Respondido em 03/04/2021 13:06:50 8 Questão Um cubo de madeira de 10 cm de lado flutua na água. Se a massa específica da madeira é de 0,2 g/cm³, qual das alternativas abaixo represente o percentual do volume que está fora da água? Dados: aceleração da gravidade é g = 10 m/s^2 e a massa específica da água é 1000 kg/m^3. nenhuma das anteriores 20% 80% 100% 10% Respondido em 03/04/2021 13:13:38 Explicação: O empuxo gerado pela parte submersa deve equilibrar o peso total do cubo. Assim temos: Volume total do cubo = (0,1 m). (0,1 m). (0,1 m) = 1.〖10〗^(-3) m^3 Como 0,2 g/cm³ = 200 kg/m^3 = (massa da madeira)/(1.〖10〗^(-3) m^3 ) Assim massa da madeira = 0,2 kg O peso portanto será P = m.g = (0,2 kg).(10 m/s^2) = 2 N O empuxo gerado da parte submersa deverá equilibrar esse peso assim temos: 2 N = E = ρ_água.g. volume submerso = (1000 kg/m^3).(10 m/s^2).volume submerso Portanto volume submerso= 2.〖10〗^(-4) m^3 Como o volume total é de 1.〖10〗^(-3) m^3 a razão entre o volume submerso e o volume total será = (2.〖10〗^(-4) m^3)/(1.〖10〗^(-3) m^3 ) = 0,2 = 20% Logo teremos 80% do volume exposto ao ar. Questão Em uma competição, um atleta de 80 kg, levantando uma barra de 120 kg, mantém-se de pé apoiado sobre seus pés. A área de contato dos pés com o piso é de 25 cm2. Considerando que a pressão é o efeito produzido por uma força sobre uma área e considerando, também, que essa força atua uniformemente sobre toda a extensão da área de contato, Calcule em Pascal a pressão exercída pelo atleta sobre o piso. 8x10 5 Pa 5x107 Pa 3x109 Pa 6x106 Pa 8x103 Pa Respondido em 31/03/2021 17:57:24 2 Questão Sabe-se que um equipamento opera a uma pressão absoluta igual a 150.000 Pa. Determine a pressão registrada pelo manômetro, sabendo-se que a pressão atmosférica equivale a 101.325 Pa. Dados: 1 atm = 101.325 Pa = 14,7 psi = 760 mmHg. 251.325 Pa 1,5 atm 48.675 Pa 1125 mmHg 21,8 psi Respondido em 31/03/2021 18:08:57 3 Questão A equação dimensional da viscosidade cinemática [ν] é L^2M^0 T^-2 L^-2 M T L^-2 M T^-1 L^2 M^0 T^2 L^2 M^0 T^-1 Respondido em 31/03/2021 18:09:07 4 Questão Qual é o propósito de ter torres de água cilíndricas acima de terra ou tanques de água no topo de edifícios? NENHUMA DAS ALTERNATIVAS Para armazenar a água para utilização pelos consumidores. Para aumentar o volume de água, aumentando assim a pressão de água em casas e apartamentos. Para aumentar a altura da coluna de água, aumentando assim a pressão de água em casas e apartamentos. Para deslocar água de modo menos água é colocado atrás de grandes barragens em reservatórios. Respondido em 31/03/2021 18:09:40 5 Questão Calcule, em atm, a pressão a que um submarino fica sujeito quando baixa a uma profundidade de 100 metros. Para a água do mar adote que a densidade vale 1000 kg/m3. 11 atm. 14 atm. 12 atm. 13 atm. 10 atm. Respondido em 31/03/2021 18:20:59 6 Questão Chamados popularmente de zeppelins em homenagem ao famoso inventor e aeronauta alemão Conde Ferdinand von Zeppelin, os dirigíveis de estrutura rígida constituíram-se no principal meio de transporte aéreo das primeiras décadas do século XX. O maior e mais famoso deles foi o Hindenburg LZ 129, dirigível cuja estrutura tinha 245 metros de comprimento e 41,2 metros de diâmetro na parte mais larga. Alcançava a velocidade de 135 km/h e sua massa total, incluindo o combustível e quatro motores de 1100 HP de potência cada um, era de 214 toneladas. Transportava 45 tripulantes e 50 passageiros, estes últimos alojados em camarotes com água corrente e energia elétrica. O Hindenburg ascendia e mantinha-se no ar graças aos 17 balões menores instalados no seu bojo, isto é, dentro da estrutura, que continham um volume total de 20000 m3 de gás Hidrogênio e deslocavam igual volume de ar. Dado que a massa específica do Hidrogênio é 0,09 kg/m3 , a massa específica do ar é 1,30 kg/m3 e aceleração da gravidade é 10 m/s2, considere as seguintes afirmações: I . Era graças à grande potência dos seus motores que o dirigível Hindenburg mantinha-se no ar. II. O Princípio de Arquimedes somente é válido para corpos mergulhados em líquidos e não serve para explicar por que um balão sobe. III .É possível calcular o empuxo que o dirigível recebia do ar, pois é igual ao peso do volume de gás Hidrogênio contido no seu interior. IV. O empuxo que o dirigível recebia do ar era igual a 2,60 x 105 N. V. A força ascensional do dirigível dependia única e exclusivamente dos seus motores. VI. Deixando escapar parte do gás contido nos balões, era possível reduzir o empuxo e, assim, o dirigível poderia descer. Qual das alternativas abaixo representa as afirmações corretas I, II, IV e VI III e VI nenhuma das anteriores IV e VI I, II, III e V Respondido em 31/03/2021 18:23:06 Explicação: Afirmação I Falsa: O dirigível mantinha-se no ar devido ao empuxo que ele recebia do ar, vertical e para cima, maior que seu peso. Afirmação II Falsa: O princípio de Arquimedes é válido para qualquer corpo imerso em qualquer fluido (líquidos e gases). Afirmação III Falsa: O empuxo é igual ao peso do volume de ar deslocado. Afirmação IV Correta porque E = ρ_ar.V_deslocado.g= (1,30 kg/m^3).(20000 m^3).(10 m/s^2 )=2,6.〖10〗^5 N. Afirmação V Falsa: a força ascensional dependia também do empuxo do ar. Afirmação VI Correta: diminuindo parte do gás, diminuía o volume dos balões, diminuindo assim o volume de ar deslocado, o que implica em diminuir o empuxo. Portanto as corretas são a IV e VI logo alternativa ¿b¿ 7 Questão Um navio petroleiro foi projetado para operar com dois motores a diesel, que juntos possuem a potência de 8000 cv. Deseja-se construir um modelo reduzido com uma potência de 10 cv. Qual a relação entre as velocidades máximas alcançadas pela embarcação real e pelo modelo? vr/vm = 80 vr/vm = 800 vr/vm = 9,38 vr/vm = 2,6 vr/vm = 3457 Respondido em 31/03/2021 18:23:53 8 Questão O Teorema de Stevin tem aplicação direta sobre os principais medidores de pressão. Esse Teorema estabelece que a pressão pode ser medida indiretamente, dentro de um limite elástico, pela medição da deformação provocada sobre um corpo sólido. pressão exercida em qualquer ponto por um líquido em forma estática transmite-se em todas as direções e produz a mesma força em áreas iguais. diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferençade altura entre esses dois pontos. diferença de pressão medida entre dois pontos define a pressão diferencial. pressão dinâmica de um fluido em movimento em um fluido é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade desse fluido. Questão O Barômetro de Mercúrio é um instrumento que mede a: temperatura local A força normal pressão atmosférica local. força gravitacional A velocidade do vento Respondido em 31/03/2021 16:11:34 2 Questão O volume de uma amostra de calcita, com massa de 38,7 g, é 12,9 〖cm〗^3. Em qual dos seguintes líquidos haverá flutuação da calcita? tetrabromo-etano (densidade = 2,96) nenhuma das anteriores tetracloreto de carbono (densidade = 1,60) iodeto de metileno (densidade = 3,33) brometo de metileno (densidade = 2,50) Respondido em 31/03/2021 16:11:58 Explicação: a massa especifica da calcita é ρ=m/V = (38,7 g)/(12,9 〖cm〗^3 ) = 3 g/〖cm〗^3 Como ele fluta somente em substancias com maior densidade portanto ela flutua apenas no iodeto de metileno Alternativa ¿d¿ 3 Questão Um experimento consiste em misturar dois líquidos L1 e L2. Durante o experimento observa-se que o líquido 1 (L1) apresenta volume de 30 cm³ e densidade absoluta de 0,68 g/cm³. O líquido 2 (L2) tem 150 cm³ de volume e densidade absoluta igual a 0,46 g/cm³. Determinar em g/cm³ a densidade da mistura. 0,48 g/cm 3 ,55 g/cm3 0,51 g/cm3 0,72 g/cm3 0,41 g/cm2 Respondido em 31/03/2021 16:26:44 4 Questão A densidade da glicerina tem um valor de 1,26 g/cm³. Calcule o peso de 2 litros de glicerina. Considere g = 10m/s². 28,5 KN 33,4 KN 31,2 KN 25,2 KN 26,2 KN Respondido em 31/03/2021 16:38:06 Explicação: Peso = 25,2 KN 5 Questão Uma pessoa com uma massa de 80 kg e que calça um par de botas que cobrem uma área de 200 〖cm〗^2 não consegue atravessar uma região de nevada sem afundar, porque essa região não suporta uma pressão superior a 10 KPa. Qual das alternativas abaixo representa a área mínima, em m² de cada um dos dois esquis que essa pessoa deveria usar para não afundar? Dados: aceleração da gravidade é g = 10 m/s^2 0,10 0,04 0,02 0,08 0,06 Respondido em 31/03/2021 16:53:23 Explicação: Para que suporte a pressão seja 10.000 Pa a área deve ser: área = força /pressão = (800 N)/(10000 Pa) = 0,08 m^2 como temos dois esquis a área de cada um deve ser 0,04 m^2 6 Questão Um fluido real apresenta taxa de deformação desde que haja tensão cisalhante. A razão entre a tensão cisalhante aplicada e a correspondente taxa de deformação é uma propriedade importante na descrição do escoamento de fluidos (viscosidade). A forma de comportamento desta razão pode ser usada para classificar os diversos fluidos, e nomes como fluidos newtonianos e não newtonianos, fluidos pseudoplásticos, fluidos tixotrópicos, entre outros, são utilizados. Um fluido que apresenta a razão entre a tensão cisalhante e a taxa de deformação constante, cujo valor aumenta com o aumento da temperatura, sendo independente do tempo, é um(a) líquido newtoniano fluido tixotrópico suspensão dilatante gás newtoniano mistura pseudoplástica Respondido em 31/03/2021 16:56:18 7 Questão Assinale a alternativa que expressa corretamente as unidades do SI para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente: m², kg, h m, kg, s m³, g, min m, g, min kg, m², s Respondido em 31/03/2021 16:56:39 8 Questão A viscosidade é uma das propriedades dos fluidos que interferem na velocidade de escoamento dos mesmos. Dessa forma, um material com alta viscosidade (por exemplo, mel) possui mais dificuldade para escoar do que um material como a água, com baixa viscosidade. Do ponto de vista microscópico, a que se deve essa propriedade quando atuante nos líquidos? Às forças de atrito entre as partículas do material. À transferência de momento durante as diversas colisões entre partículas. À pressão hidrostática que atua em cada partícula. À diferença de densidade entre as partículas do material. A equação dimensional de uma grandeza hipotética em tipologia LMT é L^(1/3)M^(2/5)T^(-1/7). Qual a equação dimensional da grandeza em tipologia LFT? L^(1/3)F^(2/5)T^(-1/7) L^(1/3)F^(-2/5)T^(-1/7) L^(-1/15)F^(0)T^(-1/7) L^(-1/15)F^(2/5)T^(23/35) L^(-1/15)F^(0)T^(23/35) Respondido em 24/02/2021 15:25:27 Explicação: A equação dimensional de [F] = LMT^(-2); [F]^(2/5) = L^(2/5)M^(2/5)T^(-4/5); dividindo a equação dimensional da grandeza hipotética pela equação dimensional [F]^(2/5) e colocando F^(2/5) no lugar de M^(2/5), dá L^(-1/15)F^(2/5)T^(23/35) 2 Questão Identifique a alternativa que expressa a dimensão errada: Energia/trabalho/calor: [ML^2t^-1] Pressão: [ML^-1t^-2] Velocidade: [Lt^-1] Tensão: [ML^-1t^-2] Força: [MLt^-2] Respondido em 24/02/2021 15:33:08 3 Questão Considerando as dimensões L, M e T, respectivamente, de comprimento, massa e tempo, a dimensão de força é: [MLT^-1] [ML^-1T] [MLT^-2] [MLT] [ML.^-2T^-1] Respondido em 24/02/2021 15:34:42 4 Questão Um gás, durante uma transformação isotérmica, tem seu volume aumentado 3 vezes quando sua pressão final é de 6 atm. Qual deverá ser o valor de sua pressão inicial? 6 atm 4 atm 2 atm 1 atm 3 atm Respondido em 24/02/2021 15:45:40 5 Questão Quantos litros de água cabem em um cubo de aresta 8 dm? 215 litros 452 litros 302 litros 512 litros 312 litros Respondido em 24/02/2021 15:45:25 6 Questão Assinale a alternativa que apresenta um exemplo de dimensão secundária: Energia. Comprimento. Quantidade de matéria. Corrente elétrica. Força. Respondido em 24/02/2021 15:58:01 Explicação: Dentre as opções apresentadas apenas a Energia é classificada como dimensão secundária. 7 Questão Para o movimento de um corpo sólido em contato com o ar foi verificado experimentalmente que a força atrito, Fat, é determinada pela expressão Fat=k.v^2 na qual v é a velocidade do corpo em relação ao ar, e k, uma constante. Considerando a força medida em Newtons, ¿N¿, e a velocidade em ¿m/s¿, a unidade da constante k será? N.s N/m^2 N.s^2/m^2 N.s^2 N.m Respondido em 24/02/2021 16:01:57 Explicação: Fazendo a analise dimensional temos Fat=k.v^2 portanto [N] = k.〖[m/s]〗^2 k = [N].s^2/m^2 8 Questão Assinale a alternativa que expressa CORRETAMENTE as unidades do S.I. (Sistema Internacional de Unidades) para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente. Quilômetro (km), quilograma (kg) e hora (h). Centímetro (cm), grama (g) e segundo (s). Quilômetro (km), tonelada (t) e hora (h). Metro (m), grama (g) e segundo (s). Metro (m), quilograma (kg) e segundo (s).
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