Atv4 - Mec Fluidos

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20/05/2021 GRA0841 MECÂNICA DOS FLUIDOS GR2029211 - 202110.ead-14932.01
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Curso GRA0841 MECÂNICA DOS FLUIDOS GR2029211 - 202110.ead-
14932.01
Teste ATIVIDADE 4 (A4)
Iniciado 09/05/21 18:48
Enviado 20/05/21 16:41
Status Completada
Resultado da
tentativa
10 em 10 pontos 
Tempo decorrido 261 horas, 53 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários
Pergunta 1
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
O tubo de Pitot corresponde a um transdutor que transforma a velocidade do escoamento em (1).
Essa diferença de pressão é utilizada para determinar a velocidade na posição em que se encontra
a ponta do tubo de Pitot, alternativamente, pode-se coletar dados de (2) pressão diferencial e da
velocidade de escoamento. 
Fonte: AGUIRRE, L. A. Fundamentos da Instrumentação. São Paulo: Pearson Education, 2013. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre tubo de Pilot, assinale a alternativa
correta que corresponde aos pontos (1) e (2).
Pressão diferencial e calibração.
Pressão diferencial e calibração.
Resposta correta. Por meio do tubo de Pitot, é possível determinar a velocidade
em função da diferença de pressão de estagnação e a pressão estática.
Pergunta 2
Analise a figura a seguir: 
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p.
94. (Adaptado). 
 
O reservatório de grandes dimensões da figura fornece água para o tanque indicado com uma
vazão de 10 L/s, supondo um fluido ideal e os dados: 
 
γ H2O = 104 N/m3 
Atubos 
= 20 cm2 
g = 10 m/s2 
 
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Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Assim, e considerando os conteúdos estudados, calcule a carga manométrica da máquina será
indicada por H M, indicando que o equipamento é uma bomba ou uma turbina.
-13,75 m, sendo uma turbina.
-13,75 m, sendo uma turbina.
Resposta correta. A carga manométrica da máquina será indicada por H M: 
 
 
 
 
 
 
No ponto 1, a velocidade do fluido no nível do reservatório é zero, e tanto no ponto
1 como no ponto 2 estão a pressão atmosférica, logo: p1 = p2 = 0. Com a vazão
volumétrica no ponto 2 e a área, determina-se a velocidade em 2: 
 
Q = A.Vel 
 
Vel = 5m/s 
 
 
 
20 + H M =6,25; H M = -13,75 m 
 
O sinal negativo é indicativo de que a máquina é uma turbina.
Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
A equação a seguir mostra o balanço de energia em um escoamento que contém máquina(s). Se
considerarmos um escoamento em regime permanente, se não houvesse máquina: H1 = H2.
Porém, se a máquina for uma bomba, o fluido receberá um acréscimo de energia tal que H2 > H1.
Para restabelecer a igualdade, deverá ser somada ao primeiro membro a energia recebida pela
unidade de peso do fluido na máquina”. 
 
 
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.;
FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica dos fluidos. 8. ed. rev.
Rio de Janeiro: LTC, 2014. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre perda de carga, analise as
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. No balanço de energia dos sistemas contendo máquinas se o HM > 0, a máquina está
fornecendo energia ao escoamento, sendo, portanto, uma bomba. 
II. Na equação do balanço de energia, o coeficiente de energia cinética (α) é o termo de correção
da velocidade real. 
III. De acordo com a equação do balanço de energia, se não houver máquinas nem trocas de calor,
então as cargas totais se mantêm constantes em qualquer seção, não havendo nem ganhos nem
perdas de carga ocasionadas por máquinas. 
IV. Em um escoamento contendo turbinas, para restabelecer a igualdade do balanço de energia,
deverá ser somada ao primeiro membro, da equação, a energia recebida pela unidade de peso do
fluido na máquina. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, V, V, F.
V, V, V, F.
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Comentário
da resposta:
Resposta correta. Como o termo Vel 2/2g da equação de energia foi obtido com a
hipótese de escoamento uniforme, introduz-se um termo de correção (α), que será
o coeficiente de energia cinética que, multiplicado pela velocidade média,
corresponderá a velocidade real. Em escoamentos com a presença de máquinas,
se a máquina for uma bomba, o fluido receberá um acréscimo de energia. Porém,
se for uma turbina, ocorrerá decréscimo da energia do fluido.
Pergunta 4
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
A perda de carga distribuída é determinada em função da massa específica, da velocidade de
escoamento do fluido, do diâmetro da tubulação, do comprimento da tubulação, da viscosidade ou
por meio do fator de atrito. Sendo necessário uma sequência de cálculos para a obtenção desse
parâmetro. 
 
Assim, e considerando os conteúdos estudados sobre perda de carga, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. Valores de Reynolds acima de 2.400, representa um escoamento turbulento. Sendo o fator de
atrito determinado por meio do diagrama de Moody-Roose 
II. Valores de Reynolds entre 2.000 e 2.400 indica escoamento de transição, sendo o fator de atrito
determinado por meio do diagrama de Moody-Roose. 
III. O escoamento de laminar corresponde a Reynolds superiores a 2.000, sendo o fator de atrito
determinado dependente somente do número de Reynolds. 
IV. Para números de Reynolds maiores que 2.000, será necessário no cálculo da perda de carga os
seguintes parâmetros: L, D H, Q (Vel).
V, V, F, F.
V, V, F, F.
Resposta correta. O fator de atrito é função do número de Reynolds e da razão
entre o diâmetro e a rugosidade equivalente da tubulação. Para Reynolds
superiores a 2.000 é necessário o uso do diagrama de Moody-Roose na
determinação do fator de atrito.
Pergunta 5
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
“Da equação de Bernoulli sabe-se que, quando consideramos um fluido ideal, haverá no
escoamento perda de carga por consequência do atrito que o fluido exerce nas tubulações, nas
entradas e saídas de equipamentos e singularidades.” 
Fonte: ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre perda de carga, analise as
afirmativas a seguir. 
 
I. A perda de carga localizada corresponde a uma mudança brusca de escoamento. Por esse
motivo, possui magnitude superior a das perdas distribuídas. 
II. O comprimento equivalente de uma singularidade é um comprimento fictício de uma tubulação
de seção constante e, com o mesmo diâmetro, que produzirá a perda distribuída igual à perda
localizada da singularidade. 
III. No cálculo das perdas singulares, utiliza-se do fator de atrito, rugosidade ou do número de
Reynolds. 
IV. A perda de carga singular pode ser determinada por vários métodos, como o método do
comprimento equivalente e o método do fator de atrito. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, F.
V, V, F, F.
Resposta correta. A perda de carga singular pode ser determinada pelo método do
coeficiente de resistência, no qual o fabricante do equipamento fornece um
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da resposta: coeficiente ou este é determinado em função do número de Reynolds e do
coeficiente adimensional de forma.
Pergunta 6
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Um grupo de engenheiro é desafiado a calcular o diâmetro de uma tubulação de aço que deverá
transportar gasolina a uma vazão de 19 L/s. Sabe-se que a viscosidade cinemática é 3.10 -6 m2/s;
o comprimento da tubulação é de 600 m e a perda de carga de 3 m. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado, estime o valor do fator de atrito.
f = 0,023.
f = 0,023.
Resposta correta. De posse das equações a seguir, calculamos o diâmetro, o
número de Reynolds e a velocidade do escoamento. Inicialmente, estimaremos um
fator de atrito igual a 0,02, calculamos o diâmetro, a velocidade e o número de
Reynolds: 
 
 
 
 
 
 
 
A rugosidade equivalente do aço, de acordo com o diagrama de Moody-Rouse, é
4,6.10 -5 
 
 Com o diâmetro constante, finaliza-se as estimativas, dessa forma: 
 
 DH = 0,165 m
Pergunta 7
Analise a figura a seguir e estime o valor do fator de atrito, possuindo o valor da perda de carga
distribuída (hf), mas sem o diâmetro da tubulação e da velocidade do escoamento. 
 
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Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
 
 
 
A perda de carga distribuída é determinada como uma função da massa específica, da velocidade
de escoamento do fluido, do diâmetro da tubulação, do comprimento da tubulação e da
viscosidade. Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre, analise as afirmativas a
seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. O diâmetro pode ser calculado por meio de , substituindo a velocidade ela vazão
do escoamento. 
II. A velocidade do escoamento pode ser determinada por meio da equação 
 
III. Mesmo calculando o diâmetro e a velocidade, o número de Reynolds fica indefinido. 
IV. A sequência descrita na figura permite o cálculo de todos os parâmetros da perda de carga
distribuída. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, V, F, V.
V, V, F, V.
Resposta correta. Após a estimativa inicial do fator de atrito, determina-se o
diâmetro, a velocidade, o número de Reynolds e a razão entre o diâmetro e a
rugosidade. Além disso, utiliza-se esses dados para a nova estimativa do fator de
atrito, até que os valores dos fatores de atrito permaneçam próximos ou até
constantes.
Pergunta 8
Analise o tanque a seguir: 
 
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
 
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p.
96. (Adaptado). 
 
Sabe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 Mpa; a vazão é
10 L/s; a área da secção dos tubos é 10 cm 2 e a perda de carga entre as seções (1) e (4) é 2 m.
Não é dado o sentido do escoamento, porém tem-se os dados γ H2O = 10 4 
N/m 3 e g = 10 m/s 2. Considerando essas informações e conteúdo estudado, determine o balanço
de energia no ponto (1) e no ponto (2) e o sentido do escoamento entre esses pontos.
H1 = 24 m; H2 = 25 m; sentido de 2 para 1.
H1 = 24 m; H2 = 25 m; sentido de 2 para 1.
Resposta correta! Os escoamentos ocorrem no sentido das cargas decrescentes,
ou seja, da maior para a menor, dessa forma, vamos calcular as cargas nos pontos
(1) e (2) e determinaremos o sentido do escoamento. 
 
 
 
 
Não temos a velocidade no ponto (2), que é determinada por meio da vazão
volumétrica e a área: 
 
Vel 2 = 10.10 -3/10. 10 -4 = 10 m/s 
 
4+10 2/2.10 + 0,16.10 6/10 4 
 
 
 Nota-se que: H2 > H1, dessa forma o sentido do escoamento será do ponto (2)
para o ponto (1).
Pergunta 9
O fator de atrito é um parâmetro utilizado no cálculo da perda de carga, este fator está diretamente
relacionado com o número de Reynolds e com a razão entre o diâmetro da tubulação e a
rugosidade. 
Fonte: FOX, R. W.; MCDONALD, A. T.; PRITCHARD, P.J. Introdução à mecânica dos fluidos. 8.
ed. rev. Rio de Janeiro: LTC, 2014. p. 5. 
 
A figura a seguir mostra a retirada de água de um reservatório para um tanque: 
 
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Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
 
 
 
FONTE: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
p. 189. (Adaptado). 
 
Assim, considerando a imagem e o conteúdo estudado sobre perda de carga, assinale a alternativa
correta.
A perda de carga singular será correspondente à soma das perdas das válvulas,
desvios e expansões ou reduções presentes entre os pontos (1) a (7).
A perda de carga singular será correspondente à soma das perdas das
válvulas, desvios e expansões ou reduções presentes entre os pontos (1) a
(7).
Resposta correta. Ao longo de um escoamento, as perdas de carga singulares
possuem dimensões superiores, quando comparadas com as perdas distribuídas.
Haja vista que nos pontos em que existem as singularidades ocorre mudança
brusca no escoamento do fluido.
Pergunta 10
A figura a seguir mostra uma tubulação de ferro fundido, que possui dois manômetros instalados a
uma distância de 9,8 m, indicando 0,15 Mpa e 0,145 Mpa. 
 
 
 
Fonte: BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008. p.
179. (Adaptado). 
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
 
O fluido presente no escoamento é a água ( γ = 104 
N/ m3), o diâmetro da tubulação é igual a 10 cm; a viscosidade cinemática da água é 0 ,7.
10 -6m2/s. O coeficiente de rugosidade do ferro fundido é k = 2,59.10- 4m. Considerando essas
informações e conteúdo estudado, calcule a perda de carga na tubulação.
15,1 L/s.
15,1 L/s.
Resposta correta. Se observarmos o trecho 1 e 2, só existem perda de carga
distribuída e não existem máquinas no escoamento. Dessa forma, o balanço de
energia será igual a: 
 
H1 = H2 + Hp1,2 
Hp1,2 = H1 - H2 
= 
 
 
Como z1 = z2; Vel1 = Vel2; α 1 = α 2; teremos: 
 
Hp1,2 = = (0,15-0,145).10 6/10 4 = 0,5 m 
 
 O valor da velocidade: 
 
 
 
 
 
 A velocidade depende do fator de atrito (f), 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Além disso, considera-se os valores de acordo com o diagrama de Moody-Roose.
 
 
K = 2,59.10 -4m 
 
D H/k = 0,1 / 2,59.10 -4 = 385 
 F = f ( 
 
f = 0,027 
 
 Com o valor de f, determinamos a velocidade: 
 
 Vel = 1,92 m/s 
 
Q = Vel.A = 1,92[π(0,1) 2/4] =15,1 L/s