ATV 2 FENOMENOS DE TRANSPORTE

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	SIM0435 FENÔMENOS DE TRANSPORTE EAD - 
	Teste
	ATIVIDADE 2 (A2)
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	Completada
	Resultado da tentativa
	10 em 10 pontos  
	Tempo decorrido
	336 horas, 4 minutos
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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Uma das leis mais fundamentais da natureza é a 1 a Lei da Termodinâmica, também conhecida como princípio da conservação de energia. Ela afirma que a energia não pode ser criada, apenas transformada”.
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de: ROQUE, K. A.; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 175.
 
A respeito da lei da conservação de energia, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. ( ) A força potencial só tem componente vertical.
II. ( ) A energia cinética de uma partícula parada é zero.
III ( ) Um líquido em movimento tem pelo menos as energias cinética e de pressão.
IV. ( ) A força de pressão é sempre tangencial.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, V, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, V, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta.  A sequência está correta. A energia potencial é devida à queda de um fluido, portanto ela só tem componente vertical. Uma partícula parada apresenta v = 0 e portanto sua energia cinética também será zero. Um líquido em movimento tem a energia cinética devido à velocidade e a energia devida à pressão exercida pelo líquido, pelo menos. A força de pressão pode ser normal ou tangencial.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Se abrirmos uma torneira (que não tenha dispositivo de aeração ou outra derivação) com uma vazão muito pequena, a água escoa suavemente – quase “vitrificada”. Se aumentarmos a vazão, a água sai de forma agitada, caótica. Esses são exemplos de como um escoamento viscoso pode ser laminar ou turbulento, respectivamente”.
 
FOX, R. W. et al . Introdução à mecânica dos fluidos . Tradução e Revisão Técnica de: Koury R. N [2]  .  8. ed. [S.l.]: LTC, 2010. p. 66.
 
A respeito do escoamento de fluidos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. (  ) O escoamento com baixo número de Reynolds será laminar.
II. (  ) Um escoamento com alto número de Reynolds será turbulento
III. (  ) Escoamentos com número de Reynolds entre 2.000 < Re < 2.400 não podem ter suas características de escoamento definidas.  
IV. (  ) A característica se um escoamento é laminar ou turbulento é definida pelo número de Reynolds.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, V.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta.  A sequência está correta. Escoamentos com números de Reynolds baixos, menores do que 2.000 são definidos como laminares. Já escoamentos com altos números de Reynolds, maiores do que 2.400 são escoamentos turbulentos. Entretanto, escoamentos com números de Reynolds que variam entre 2.000 < Re < 2.400 são definidos como escoamentos de transição. Quem define se um escoamento é laminar ou turbulento é o número de Reynolds calculado para esse escoamento.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Uma mangueira é utilizada para molhar um jardim. Ela tem 20 cm de diâmetro e fornece água a uma vazão de 5 m 3 /s a partir de um tanque utilizado para armazenar água. Um bocal é inserido na ponta da mangueira para reduzir o diâmetro para 5 cm, assim pela equação da continuidade temos que a velocidade de saída V 2
será maior do que a velocidade de entrada V 1 .
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e   = 1.000 kg/m 3 , a vazão de água no bocal é um número entre:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
5 e 6 m 3/s.
	Resposta Correta:
	 
5 e 6 m3/s.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, porque não importa a redução de área, a vazão sempre será a mesma. O que se altera é a velocidade de saída que aumenta conforme reduzimos a área para manter a vazão constante. Ao longo de uma tubulação a vazão é mantida, o que muda são as velocidades quando nos deparamos com reduções ou alargamentos de tubulação.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	Uma mangueira utilizada em um jardim tem 10 cm de diâmetro, e é mantida a uma pressão de 1600 kPa, para fornecer água  a partir de um tanque com a finalidade de  apagar um incêndio. Um bocal na ponta da mangueira reduz o diâmetro para 2,5 cm para aumentar a velocidade de saída do jato, assim temos que V 2 é maior do que V 1
  
 
Fonte: Elaborada pela autora.
 
Neste sentido, assinale a alternativa correta, considerando que as perdas sejam nulas e   = 1.000 kg/m 3 , a velocidade que a água é expelida pelo bocal é um número entre:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
41 e 60 m/s.
	Resposta Correta:
	 
41 e 60 m/s.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois pela equação da continuidade temos que: A 2 V 2 = A 1 V 1. A área da mangueira é dada por   . Logo   V 2
=    V 1. Logo V 2 = 16 V 1. A equação de energia exige que  + + g z 2
=  + + g z 1. Pela figura do bocal podemos constatar que  p 2 = 0 e z 1
e z 2 também são iguais a 0, a equação fica  =  +  . Agora, vamos substituir V 2 = 16 V 1, e teremos a seguinte equação 162 = + . O que resulta em V 1 = 3,54 m/s e V 2 = 56,68 m/s.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um medidor de vácuo conectado a uma câmara exibe a leitura de 11,6 psi no seu mostrador em um local onde a pressão atmosférica foi medida com um manômetro e a leitura informada foi igual a 29 psi. Com esses dados é possível obtermos a pressão absoluta nessa câmara. Nesse sentido, assinale a alternativa que indique a pressão absoluta na câmara:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Entre 16 e 20 psi.
	Resposta Correta:
	 
Entre 16 e 20 psi.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois a Pressão absoluta é dada pela Pressão atmosférica - Pressão do vácuo, ou seja, devemos subtrair da pressão atmosférica o valor da pressão do vácuo dada para encontrarmos a pressão absoluta solicitada. Esse exercício é resolvido com uma simples subtração. Resolução: A Pressão absoluta é dada pela Pressão atmosférica - Pressão do vácuo, o que é igual a P abs = 29 - 11,6 = 17,4 psi.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“O princípio da conservação de massa para um volume de controle pode ser expresso como: a transferência total de massa para dentro ou para fora de um volume de controle durante um intervalo de tempo  t que é igual à variação total (aumento ou diminuição) da massa total dentro do volume de controle durante  t”.
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 151.
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I. Esse princípio pode ser usado para explicar o funcionamento de um compressor de ar, devido ao fato de que a quantidade de massa que entra no compressor é a mesma quantidade de ar que sai do equipamento.
Pois:
II. As velocidades de entrada e saída de ar diferentes são compensadas pela área de entrada e saída de ar.
 
A seguir, assinale a alternativa correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Resposta Correta:
	 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois
a asserção I é uma proposição verdadeira, devido ao princípio da conservação de massa pelo qual, se entrar 1 kg de ar no compressor de um lado, deverá sair 1 kg de ar do outro. A asserção II também é verdadeira e justifica a I,pois se a velocidade de entrada for maior que a de saída, essa variação será compensada pela vazão que será menor na entrada que na saída.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“O tubo de Pitot, mostrado na figura abaixo, é um instrumento simples utilizado para medir a velocidade de escoamentos. Mas para que a medição seja precisa é necessário que se tomem alguns cuidados, um deles deve ser que o tubo deve ter um furo bem usinado e sem presença de imperfeições”.
 
MUNSON, B. Fundamentos de mecânica dos fluidos : volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 105.
 
Considerando o excerto apresentado, sobre o tubo de Pitot, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Se o tubo tiver imperfeições o valor medido pode ser maior ou menor que a velocidade real.
II. Para medições de velocidade o tubo pode estar desalinhado horizontalmente.
III. Um tubo de Pitot com três furos conectado a transdutores de pressão é uma das melhores maneira de se reduzir os erros de medição.
IV. O conhecimento dos valores da energia cinética e de potencial nos permite calcular a velocidade.
 
Fonte: Munson (2004, p. 105).
 
MUNSON, B. Fundamentos de Mecânica dos Fluidos : volume único. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, III e IV, apenas.
 
	Resposta Correta:
	 
I, III e IV, apenas.
 
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, o tubo de Pitot com imperfeições produz uma leitura falsa, diferente da verdadeira. O tubo deve estar alinhado para obtermos uma medida precisa, ângulos maiores que 20º provocam erros consideráveis na leitura. O dispositivo de três furos é um dos mais utilizados pela facilidade de se alinhar o furo horizontalmente. O conhecimento da pressão, da energia de potencial e cinética nos permite calcular a velocidade.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um furacão é uma tempestade tropical que se forma acima do oceano pelas baixas pressões atmosféricas. A velocidade média dos ventos em um furacão foi medida como sendo de 180 km/h. Considere-se que a massa específica do ar é de 1,2 kg/m 3 e que um arranha-céu tem 120 janelas medindo 1 m x 2 m cada.
 
Nesse sentido, calcule a força do vento sobre cada janela, que será um número entre:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
2.001 e 3.000 N.
	Resposta Correta:
	 
2.001 e 3.000 N.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois primeiramente adequamos as unidades, visto que a velocidade foi dada em km/h e a massa específica em kg/m 3. Então, vamos passar a velocidade para m/s. Logo,  = 50 m/s. A janela recebe uma força equivalente a energia cinética, ou seja: E c = m x = 1,2  x  = 1,2  x  = 1500 . Como kg = . Teremos 1500 = 1500 N/m 2
= 1.500 Pa. Agora temos que calcular a força. A pressão  é definida como a força dividida pela área, então F = P x A, ou p = F / A = x 2 m 2
= 3.000 N.
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“[...] uma variação de elevação  z (coordenada cartesiana, em m) em um fluido em repouso corresponde a  P/  g (sendo que   é a densidade, em kg/m 3 ) , o que sugere que uma coluna de fluido pode ser usada para medir diferenças de pressão  [...] um dispositivo que se baseia neste princípio é chamado de manômetro, normalmente usado para medir diferenças de pressão pequenas e moderadas” (ÇENGEL; CIMBALA, 2011, ).
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos fluidos : fundamentos e aplicações. Tradução de: ROQUE, K. A; FECCHIO, M. M. São Paulo: Mc Graw Hill, 2007. p. 65.
 
Considerando o excerto apresentado, sobre os manômetros, analise as afirmativas a seguir:
 
I. Os transdutores de pressão chamados de strain-gages funcionam através de um diafragma que se curva entre duas câmaras abertas para as entradas de pressão.
II. Os transdutores piezelétricos funcionam de acordo com o princípio de que um potencial elétrico pode ser gerado toda vez que uma substância cristalina sofrer uma pressão mecânica. É gerado em uma substância cristalina quando ela é submetida à pressão mecânica.
III. O manômetro de Bourdon consiste em um tubo de metal oco, geralmente em formato de gancho; dobrado como um gancho. Ao ligarmos o manômetro, o tubo elástico é submetido à pressão que queremos medir, deformando assim o tubo elástico e através de um sistema de engrenagens aciona o ponteiro, indicando a pressão da tubulação onde o equipamento foi instalado.
IV. O manômetro é usado para medir a pressão atmosférica.
 
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II e III, apenas.
	Resposta Correta:
	 
I, II e III, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A alternativa está correta, pois as alternativas apresentam a correta descrição dos vários tipos de manômetro existentes: strain-gages, piezelétricos e o manômetro de Bourdon. O barômetro é o nome dado ao instrumento utilizado especificamente para  usado para medir a pressão atmosférica ao invés do manômetro.
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir:
“Depois do comprimento de entrada, ou seja, no escoamento estabelecido, o perfil de velocidade fica invariante ao longo de um duto de seção constante, e a forma da distribuição real de velocidade depende de o regime ser laminar ou turbulento. Para um escoamento laminar num duto de seção transversal circular, a distribuição (perfil) de velocidade numa seção é parabólica”.
 
LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte : um texto para cursos básicos. 2. ed. [S.l.]: LTC, 2017. p. 71-72.
 
Assuma-se o diagrama de velocidades indicado na figura a seguir, em que a parábola tem seu vértice a 20 cm do fundo.
Fonte: Adaptada de Brunetti (2008, p. 15).
 
BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos . 2. ed. revisada. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2008.
 
A respeito do perfil de velocidade abordado na figura apresentada, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
 
I. (  ) O escoamento é turbulento.
II. (  ) Na superfície a velocidade é máxima e vale 2,5 m/s.
III. (  ) A uma profundidade de 20 cm a velocidade é igual a zero.
IV. (  ) O perfil de velocidade parabólico é dado por uma equação onde v = a.y 2 + b.y + c. Sendo que c = 0.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
F, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
F, V, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. A sequência está correta. O perfil parabólico é válido para escoamentos laminares e não turbulentos. Na superfície o fluido apresenta velocidade máxima igual a 2,5 m/s e no fundo, a 20 cm de profundidade, sua velocidade é igual a zero. Nesta altura y = 0, como v = a.y 2 + b.y + c, para y = 0 temos v = 0 = c, o que resulta em c = 0 m/s.
	
	
	
Sexta-feira, 28 de Maio de 2021 20h08min50s BRT