A3 FENÔMENOS DE TRANSPORTE

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Local: Sala 2 - TJ - Prova On-line / Andar / Polo Tijuca / POLO UVA TIJUCA
Acadêmico: EAD-IL30502-20204B
Aluno: LEANDRO RIBEIRO ROSAS ROSAS
Avaliação: A3
Matrícula: 20201300182
Data: 23 de Dezembro de 2020 - 08:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 5,50/10,00
1  Código: 35781 - Enunciado: A equação fundamental da estática dos fluidos apresenta uma
relação simples entre a pressão absoluta ou efetiva e a profundidade que pode ser expressa
graficamente. Nesse contexto, considere um tanque aberto que contém um líquido de densidade
d. A pressão absoluta P no fundo do tanque pode ser expressa graficamente em função da
profundidade h. Diante disso, marque a alternativa que apresenta corretamente o gráfico que
representa a pressão absoluta no fundo do tanque.
 a) 
 b) 
 c) 
 d) 
 e) 
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Alternativa marcada:
b)
Justificativa: Resposta correta: A pressão absoluta é dada por pabs=γ.h+patm. Trata-se de uma
reta em que o coeficiente linear reta (interseção da reta com eixo vertical da ordenada), assume o
valor da pressão atmosférica.
Distratores: A pressão absoluta é dada por pabs=γ.h+patm. Incorreta. Como a pressão atmosférica
é sempre positiva, não admite valores de pressão negativos, como aparece no gráfico.
A pressão absoluta é dada por pabs=γ.h+patm. Incorreta. Trata-se de uma equação linear
expressa, portanto por uma reta, e não uma curva, como aparece nessa alternativa.
A pressão absoluta é dada por pabs=γ.h+patm. Incorreta. Trata-se de uma equação linear
expressa, portanto por uma reta, e não uma curva, como aparece nessa alternativa.
A pressão absoluta é dada por pabs=γ.h+patm. Incorreta. Conforme a profundidade aumenta, a
pressão aumenta linearmente. Nessa alternativa, a pressão é constante.
2  Código: 35605 - Enunciado: Denominam-se condutos forçados, ou condutos sob pressão, as
tubulações em que o líquido escoa sob uma pressão diferente da atmosférica. As seções desses
condutos são sempre fechadas e o líquido escoa por pressão, enchendo-as totalmente. São, em
geral, de seção transversal circular. Na figura a seguir, temos uma adutora que escoa em regime
permanente (estacionário). No trecho entre 1 e 2 a adutora é horizontal e apresenta diâmetro
constante.
(Fonte: LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte: um texto para cursos básicos. 2. ed.
Rio de Janeiro: LTC, 2017).
Com base nos dados apresentados, pode-se afirmar que:
 a) As alturas piezométricas nas seções A e B são iguais.
 b) A velocidade de escoamento é maior na seção A.
 c) A pressão na seção A é menor que a pressão na seção B.
 d) A vazão é maior na seção B.
 e) As velocidades de escoamento em A e B são iguais.
Alternativa marcada:
e) As velocidades de escoamento em A e B são iguais.
Justificativa: Resposta correta: As velocidades de escoamento em A e B são iguais.As seções A e B
têm o mesmo diâmetro e, por conseguinte, têm áreas de seções transversais iguais. Sendo o
escoamento permanente, de vazão constante, sabemos, pela equação da continuidade, que as
velocidades em A e B são iguais.
Distratores: A pressão na seção A é menor que a pressão na seção B. Errada. Ao contrário, a
pressão em A é maior que em B, como indicam os piezômetros da figura.A vazão é maior na seção
B. Errada. A vazão é constante, pois o escoamento é permanente.As alturas piezométricas nas
seções A e B são iguais. Errada. A altura piezométrica em A é maior que em B, como indicam os
piezômetros da figura.A velocidade de escoamento é maior na seção A. Errada. As seções A e B
têm o mesmo diâmetro e, por conseguinte, têm áreas de seções transversais iguais. Sendo o
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escoamento permanente, de vazão constante, sabemos pela equação da continuidade, que as
velocidades em A e B são iguais.
3  Código: 35718 - Enunciado: A matéria, como se apresenta no universo conhecido, pode se
apresentar em diferentes configurações macroscópicas de formas e comportamentos, que são as
chamadas fases ou estados físicos da matéria. As fases da matéria são consequências da
velocidade de agitação (energia cinética) das partículas que as constituem. Na física atual, são
definidos diversos estados da matéria, sendo, porém, os mais importantes e comuns os três
estados convencionais: sólido, líquido e gasoso.Sobre os três estados da matéria citados,
podemos afirmar que:
 a) No estado gasoso, a força de coesão é forte o bastante para manter o volume constante.
 b) Os líquidos têm forma variável, porém apresentam coesão suficiente para manterem seu
volume constante.
 c) No estado líquido, a força de coesão é forte o bastante para manter a forma constante.
 d) Um fluido tem forma e volume variáveis devido à sua baixa força de adesão.
 e) Os sólidos apresentam baixa força de coesão e, no entanto, força de adesão.
Alternativa marcada:
c) No estado líquido, a força de coesão é forte o bastante para manter a forma constante.
Justificativa: Resposta correta: Os líquidos têm forma variável, porém apresentam coesão
suficiente para manterem seu volume constante.Correta, pois a coesão no estado líquido da
matéria é suficientemente grande para manter o volume dos líquidos constante, porém baixa para
manter sua forma constante. Assim, os líquidos apresentam a forma dos recipientes que os
contem.
Distratores: No estado líquido, a força de coesão é forte o bastante para manter a forma
constante. Errada. No estado líquido, a força de coesão é forte o bastante para manter o volume
líquido constante e não a forma.No estado gasoso, a força de coesão é forte o bastante para
manter o volume constante.  Errada. No estado gasoso, a força de coesão não é forte o bastante
para manter nem a forma nem o volume constantes.Um fluido tem forma e volume variáveis.
 Errada. Um fluido tem forma e volume variáveis apenas se for um gás. Fluidos líquidos tem forma
variável, mas porém preservam volume constante.Os sólidos apresentam baixa força de coesão.
 Errada. Os sólidos apresentam alta força de coesão e não baixa.
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4  Código: 35463 - Enunciado: 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?
(Disponível em: https://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-
sobre-lei-stevin.htm. Acesso em: 6 jul. 2018).
Com base nos dados apresentados, pode-se inferir que a pressão estática (em altura piezométrica)
disponível para a ducha em mca é:
 a) h1.
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 b) h2.
 c) h3.
 d) h5.
 e) h4.
Alternativa marcada:
c) h3.
Justificativa: Resposta correta: h3.É a medida do nível do reservatório.
Distratores: h1. Errada. É medida do fundo do reservatório.h2. Errada. É medida do meio do
reservatório.h4. Errada. É medida do fundo e fora da saída do sub-ramal. h5. Errada. É medida fora
da saída do sub-ramal.
5  Código: 35481 - Enunciado: A pressão é uma grandeza escalar que independe, portanto, de
direção e sentido. Esse fenômeno observado na natureza foi compreendido por Blaise Pascoal no
século XVII e é conhecido como princípio de Pascal. Considerando o princípio referenciado, pode-
se afirmar que:
 a) A pressão exercida sobre um líquido é maior na região de aplicação da força.
 b) Somente a pressãoexercida sobre a água não é transmitida de forma integral por todas as
partes do líquido.
 c) A pressão exercida sobre um líquido é transmitida de forma integral a todos os pontos do
líquido.
 d) A pressão atmosférica, sendo realizada pelo peso de ar acima de nós, atua sempre na
direção vertical e no sentido de cima para baixo.
 e) Somente a pressão exercida sobre a água é transmitida de forma integral por todas as
partes do líquido.
Alternativa marcada:
c) A pressão exercida sobre um líquido é transmitida de forma integral a todos os pontos do
líquido.
Justificativa: Resposta correta: A pressão exercida sobre um líquido é transmitida de forma
integral a todos os pontos do líquido.Sabemos, pelo princípio de Pascal, que a pressão não precisa
de direção e sentido para ser definida, pois ela ocorre de forma igual em todas as direções e
sentidos em um ponto no interior do fluido.
Distratores: A pressão exercida sobre um líquido é maior na região de aplicação da força. Errada. A
pressão exercida por uma força se transmite de forma igual, isto é, com a mesma intensidade em
qualquer ponto do fluido.A pressão atmosférica, sendo realizada pelo peso de ar acima de nós,
atua sempre na direção vertical e no sentido de cima para baixo. Errada. A pressão atmosférica
atua em todos os sentidos e direções.Somente a pressão exercida sobre a água é transmitida de
forma integral por todas as partes do líquido. Errada. A pressão exercida sobre a água ou qualquer
outro fluido é transmitida de forma integral por todas as partes do fluido.Somente a pressão
exercida sobre a água não é transmitida de forma integral por todas as partes do líquido. Errada. A
pressão exercida sobre a água ou qualquer outro fluido é transmitida de forma integral por todas
as partes do fluido.
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6  Código: 35717 - Enunciado: Na solução de problemas de engenharia, em geral, estamos
interessados no comportamento no mundo macroscópico. Assim, para esse nível de observação,
se faz necessário criar a chamada partícula fluida e a hipótese do contínuo. Trata-se de uma
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abstração, isto é, uma idealização da matéria, para fins de estudos modelados pela física clássica
na escala macroscópica.Sobre a partícula fluida e a hipótese do contínuo, leia as afirmações a
seguir:I. A hipótese do contínuo consiste em abstrair-se da composição molecular e sua
consequente descontinuidade.II. A partícula fluida é a menor porção de fluido, que deverá
apresentar, no entanto, as mesmas propriedades que o fluido como um todo.III. No modelo
macroscópico não existem vazios no interior do fluido, que se apresenta como um meio
contínuo.IV. As partículas fluidas se encontram em movimento browniano, isto é, se apresentam
deslocamentos aleatórios. V. A partícula fluida é muito maior que uma molécula do fluido.
Está correto apenas o que se afirma em:
 a) I, III e IV.
 b) I e II.
 c) I, II e III.
 d) I, II, IV e V.
 e) I, II, III e V.
Alternativa marcada:
e) I, II, III e V.
Justificativa: Resposta correta: I, II, III e V.A hipótese do contínuo consiste em abstrair-se da
composição molecular e sua consequente descontinuidade. Correta. A partícula fluida é a menor
porção de fluido, que deverá apresentar, no entanto, as mesmas propriedades que o fluido como
um todo. Correta. No modelo macroscópico não existem vazios no interior do fluido, que se
apresenta como um meio contínuo. Correta.A partícula fluida é muito maior que uma molécula do
fluido. Correta.
Distrator:As partículas fluidas se encontram em movimento browniano, isto é, apresentam
deslocamentos aleatórios. Incorreta.
7  Código: 35549 - Enunciado: Os aquecedores de passagens são muito usados em instalações
residênciais por serem de baixo custo de instalação e pelo gás ser, em geral, mais barato do que a
eletricidade usada em boilers elétricos (aquecedores de acumulação). Nesses aquecedores a água
percorre uma serpentina metálica aquecida por radiação devido à chama do gás, conforme
ilustrado na figura a seguir.  A serpentina, por sua vez, aquece a água por condução durante sua
passagem.(Fonte: https://hidroshop-blog.tumblr.com/post/43645606026/o-que-s%C3%A3o-
aquecedores-de-passagem-a-g%C3%A1s. Acesso em: 9 jul. 2019.)
Considere os seguintes dados:- A vazão de um chuveiro em uma casa (baixa pressão) com registro
meio aberto é de 9,0 l/min.- 1 m³ de gás pode produzir em média 4.000 kcal.- A água é aquecida a
uma temperatura ambiente de 20 °C para 60 °C.- Calor específico da água: 1,0 kcal/kg oC.-
Rendimento de um aquecedor de passagem é em média de 70%.- Considerar que o preço unitário
do gás encanado na cidade do Rio de Janeiro é: 5,00 R$/m³ de gás.
Com base nos dados apresentados, calcule o custo de um banho de duração média de 10 minutos
em R$.
Resposta:
v=
Justificativa: Expectativa de resposta:
Considerando a definição de vazão em volume:Podemos calcular o volume de água consumido
em um banho de 10 minutos com uma vazão (q) do chuveiro de 9,0 l/min como dado no
enunciado por:O cálculo da quantidade de calor (Q) necessária para o banho é feito por:Na
equação acima, temos que entrar com a massa de água que será aquecida. O que calculamos
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inicialmente foi o volume de água necessário para o banho. Portanto, é preciso converter o
volume em massa de água por meio do conceito de massa específica (ρ):Sabendo que a massa
específica da água em condições ambientais de temperatura (20 °C) e pressão vale 1.000 kg/m³
(SI/mks) e que 1m³ é igual a 1.000 l, temos:Assim:Segundo o enunciado 1 m³ de gás pode produzir
em média 4.000 kcal, assim o consumo de gás em volume (Vgás) pode ser calculado:
O enunciado diz ainda que o preço unitário do gás é: 5,00 R$/m³. Logo: Custo do banho = 0,9 m³ x
R$5,00/m³ = R$ 4,50
8  Código: 35548 - Enunciado: Em uma tubulação forçada, utilizou-se um tubo de Pitot para medir a
velocidade de escoamento no centro da tubulação, conforme mostra a figura a seguir:
(Disponível em: http://mecanicadosfluidos1.blogspot.com/2015/03/pressao-estatica-pressao-
dinamica.html. Acesso em: 12 jul. 2019).
As alturas h e H foram medidas, encontrando-se respectivamente 3,0 e 8,0 centímetros, e o
diâmetro da tubulação é de 100 mm. E o coeficiente de correção é igual a 0,85.Com base nos
dados apresentados, faça o que se pede nos itens a seguir:a) Calcule a velocidade no ponto 1.b)
Considerando a velocidade correta encontrada no item "a", como representativa da média na
seção transversal, calcule a vazão do conduto.
Resposta:
a) v1² /2 + p1/p = p2/p
v1= 
v1= 380,41 / 343 = 1,10
b) p2-p1 =
v1= 2
v1= 
v1=380,41m/s
Justificativa: Expectativa de resposta: 
a) Aplica-se a equação de Bernoulli com o objetivo de medir a velocidade no ponto 1 da corrente
fluida por meio da leitura do tubo de Pitot.Como os pontos 1 e 2 estão situados em uma mesma
horizontal, temos que z1 = z2 independentemente da posição do referencial horizontal traçado.
No ponto 1, a altura piezométrica (de pressão) pode ser medida no piezômetro acoplado nesse
ponto, conforme a figura, assim p1/ˠ = h. Já a velocidade no ponto 1 (v1) é o que queremos
calcular.
O ponto 2 se encontra dentro do tubo de Pitot, logo na entrada. Sua altura piezométrica (de
pressão), da mesma forma que no ponto 1, é expressa por p2/ˠ = H, medida no tubo de Pitot. A
velocidade nesse ponto, chamado de ponto de estagnação, é nula, v2 = 0, pois dentro do tubo não
há escoamento e, portanto, não há velocidade. Caso contrário, o tubo estaria jorrando fluido na
extremidade vertical.
Por fim, podemos desprezar as perdas de carga entre os pontos 1 e 2, pois são pontos muito
próximos, sem oportunidade de atrito relevante do fluido com o conduto entre eles.
Substituindo as condições acima na equação de Bernoulli, temos então:EColocando as alturas H e
0,00/ 2,00
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h dadas nos enunciado em metros:
De forma experimental, costuma-se aferir um coeficiente de correção C para aumentar a precisão
da medição. O valor de C para tubos de Pitot estáticos é da ordem de 0,85. Assim:
b) Pela definição indireta de vazão, temos:
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