Prova substitutiva fenomenos de transporte

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 Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 A viscosidade descreve a fluidez de um fluido. O peso de 30 cm 3 de um óleo 
lubrificante é igual a 25,8 N. A viscosidade cinemática desse óleo é 10 -
5 m 2 /s. Considerando a aceleração da gravidade como igual a g = 9,80 
m/s 2 , a viscosidade dinâmica desse óleo é um número: 
 
Resposta Selecionada: 
entre 0,51 e 1 N s/m 2 
Resposta Correta: 
entre 0,51 e 1 N s/m2 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. O volume é dado em cm 3 e precisamos passá-
lo para m 3, então, 1 cm 3 é igual a 10 -6 m 3; logo, 30 cm 3 serão 
iguais a 3 x 10 -5 m 3. Como = = = 950 k N/m 3, 
agora temos que = = = 96,84 x 10 3 kg/m3. Temos 
que = = 10 -5 x 96,84 x 10 3 = 0,968 N s/m 2, 
porque 1 kg = . 
 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de 
Euler (que admite o deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-
Stokes (que mantém a condição de não escorregamento). Na parte “(a)” da 
figura, mostra-se essa distância e, na parte “(b)”, a camada limite é mostrada 
como a ponte que veio preencher a referida distância. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445). 
 
A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) 
Falsa(s). 
 
I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler 
e a equação de Navier-Stokes. 
II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem 
número de Reynolds muito alto. 
III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-
Stokes a duas montanhas. 
IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o 
espaço entre as duas equações citadas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, V. 
Resposta Correta: 
V, V, V, V. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. A figura faz uma 
analogia entre a distância existente entre as equações de Euler e 
de Navier-Stokes, que foram encurtadas, como se fosse 
construída uma ponte entre essas montanhas. Um alto número 
de Reynolds mostra que um escoamento é turbulento, ou seja, as 
forças viscosas resultantes podem ser desprezadas quando 
comparadas com as forças de inércia e de pressão. Nesse 
sentido, enfatiza-se que a ilustração evidencia as equações de 
Euler e de Navier-Stokes representadas por duas montanhas e a 
teoria da camada limite como uma ponte encurtando a distância 
entre essas montanhas ou, até mesmo, como sendo um caminho 
de aproximação entre elas. 
 
 Pergunta 3 
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 4 
0 em 1 pontos 
 A IEC 60079.10 define “área classificada” como área na qual uma atmosfera 
explosiva de gás está presente ou é provável a sua ocorrência, a ponto de 
exigir precauções especiais para construção, instalação e utilização de um 
equipamento elétrico. Áreas classificadas como explosivas ou de segurança 
aumentada exigem equipamentos à prova de explosão. 
 
A partir do apresentado sobre as áreas classificadas, analise as asserções a 
seguir e a relação proposta entre elas. 
 
I. A presença de gás natural em uma tubulação já é o suficiente para 
determinar que uma área seja classificada. 
Porque 
II. O gás natural é altamente inflamável, e uma explosão pode causar um 
acidente de graves consequências. 
 
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: 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição 
verdadeira. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a 
asserção I é falsa e a asserção II é verdadeira devido ao fato de 
que a simples presença do gás natural em uma tubulação não é 
suficiente para determinar que uma área seja classificada, apesar 
de a asserção II ser verdadeira. As tubulações de gás natural 
devem ser próprias para esse fluido (são tubulações e 
equipamentos na cor amarela), que impedem que ele vaze para o 
meio ambiente e cause uma explosão. 
 
 
 Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 Uma força de 200 N é aplicada na alavanca AB da figura abaixo. Essa força 
deve ser aumentada para um valor requerido, representado como F, que 
deve levantar o cilindro de 50 cm de raio. A Lei de Pascal nos diz que, se 
utilizarmos uma força de pequena intensidade na alavanca AB, ela será 
ampliada para uma força de maior intensidade, aqui representada pela letra 
F. 
 
Figura 1.2 - Cilindros movidos por alavanca utilizados para movimentar uma 
carga 
 
 
 
A força F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema 
permaneça em equilíbrio está situada no intervalo: 
Resposta Selecionada: 
entre 0 e 10,0 kN. 
Resposta Correta: 
entre 0 e 10,0 kN. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. Resolução: A pressão exercida entre AO e BO 
é igual devido à Lei de Pascal, ou seja, F AO x 0,4 = F BO x 0,2. 
Isso implica que F BO = 200 x = 400 N. Do mesmo modo, a 
pressão entre BO e F é igual, mas temos que considerar que as 
áreas são circulares. Logo, = . Substituindo os valores 
de BO, temos que F = F BO 
 = 400 = 10.000 N = 10,0 kN. 
 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 A figura a seguir mostra uma representação gráfica da equação de Bernoulli 
para escoamento permanente, incompressível, sem efeitos viscosos, com 
propriedades constantes nas seções transversais, sem trocas de calor e sem 
realização de trabalho de eixo em um duto inclinado de diâmetro pequeno 
constante. A representação piezométrica é a representação gráfica da soma 
das cargas de elevação e de pressão ao longo do escoamento. A linha 
de energia é a representação gráfica da soma das cargas de elevação, de 
velocidade e de pressão ao longo do escoamento. 
 
 
Fonte: Livi (2017, p. 103-104). 
 
 
A partir do exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas. 
 
I. A linha de energia é paralela ao plano de referência horizontal. 
Pois: 
II. A carga total H corresponde à conservação da energia mecânica do 
escoamento ao longo do duto devido ao fato de não haver perdas nesse 
escoamento. 
 
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 aasserção I é 
uma proposição verdadeira, já que, pelo gráfico evidenciado na 
figura, a linha de energia é paralela ao plano de referência 
horizontal. A asserção II também é uma proposição verdadeira, 
pois as hipóteses dadas no enunciado nos garantem que o 
escoamento não tem perdas, nem ganho de energia (sem trocas 
de calor e sem realização de trabalho de eixo). Dessa maneira, a 
asserção II é uma justificativa da asserção I. 
 
 Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 Analise o trecho a seguir. 
 
“A viscosidade é obtida da relação entre a tensão de cisalhamento e o 
gradiente de velocidade”. Fluidos newtonianos apresentam uma relação 
linear entre a tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade, como 
pode ser visto no gráfico da figura a seguir. 
 
Figura 1.5 - Tensão de cisalhamento em função da taxa de deformação por 
cisalhamento para alguns fluidos 
 
Fonte: Munson (2004, p. 14). 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica 
dos Fluidos . Tradução de Euryale de Jesus Zerbini. São Paulo: Edgard 
Blucher, 2004. p. 14. 
 
Considerando o excerto anterior e o gráfico apresentado, analise as 
afirmativas a seguir. 
 
I. O petróleo bruto tem a menor densidade entre os fluidos apresentados no 
gráfico. 
II. O ar atmosférico tem a maior densidade entre os fluidos apresentados no 
gráfico. 
III. A água a 38 ºC fluirá mais facilmente do que a água a 16 ºC. 
IV. Todos os fluidos podem ser classificados como newtonianos por 
apresentarem uma reta como a função da taxa de deformação por 
cisalhamento pela tensão de cisalhamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
III e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
III e IV, apenas. 
 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. Sequência correta. Ao contrário da afirmação, 
o petróleo bruto tem a maior densidade entre os fluidos 
apresentados no gráfico, e não a menor densidade. Já o ar 
atmosférico tem a menor densidade entre os fluidos 
apresentados no gráfico. Por apresentar uma menor viscosidade, 
a água a 38 ºC fluirá mais facilmente do que a água a 16 ºC. 
Todos os fluidos apresentados são newtonianos devido à relação 
linear, ou seja, uma reta entre a taxa de deformação por 
cisalhamento pela tensão de cisalhamento. 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 Leia o trecho a seguir. 
 
“A pressão mais baixa e, portanto, a menor densidade do ar afetam a 
sustentação e o arrasto: os aviões precisam de uma pista mais longa em 
altitudes maiores para desenvolverem a elevação necessária para decolar e 
voam a altitudes de cruzeiro muito altas para reduzir o consumo de 
combustível”. 
 
ÇENGEL, Y.; CIMBALA, J. M. Mecânica dos Fluidos : fundamentos e 
aplicações. São Paulo: Mc Graw Hill Editora, 2011. p. 65. 
 
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta 
entre elas. 
 
I. Em grandes altitudes nós sentimos um desconforto e uma pressão nos 
ouvidos. 
 
Porque 
 
II. O aumento de altitude faz com que a pressão diminua. A diminuição da 
pressão produz esse efeito. As aeronaves mantêm uma pressão dentro do 
avião, mas não é a mesma a que estamos submetidos ao nível do mar. 
 
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 à pressão diminuir com a 
altitude, fazendo com que os aviões sejam pressurizados para 
garantir o conforto dos passageiros. Entretanto, devido à 
diferença de pressão, sentimos um desconforto no ouvido, já que 
a pressão do avião é artificialmente mantida abaixo daquela que 
estamos acostumados a sentir ao nível do mar. 
 
 
 Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 Uma canoa de alumínio se move horizontalmente ao longo da superfície de 
um lago a uma velocidade constante de 10 km/h. A temperatura da água do 
lago é de 20 ºC, especificamente naquela época do ano. O fundo da canoa 
tem 5 m de comprimento e é plano. A lagoa não apresenta ondas e a água 
somente é agitada pelos remos da canoa. Sabe-se que a viscosidade 
cinemática é igual a 1,407 x 10 -5 
m/s, todavia, deseja-se saber se a camada limite no fundo da canoa possui 
um escoamento laminar ou turbulento devido a qual número de Reynolds? 
 
Resposta Selecionada: 
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds. 
Resposta Correta: 
Turbulento, devido a um alto número de Reynolds. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, primeiramente, 
adequamos as unidades. Logo, a velocidade de 10 km/h será 
igual a uma velocidade de = 2,78 m/s. Agora, calcularemos o 
número de Reynolds, que será dado por Re = = = 
987.917,56. Dessa forma, o escoamento será turbulento na 
camada limite. 
 
 
 Pergunta 10 
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. 
 
 
Sábado, 26 de Junho de 2021 16h04min23s BRT