Mecânica dos Fluidos (EMC104) final

Prévia do material em texto

valiação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial (Cod.:691196)
lterar modo de visualização
Peso da Avaliação3,00
Prova37817219
Qtd. de Questões12
Acertos/Erros11/1
Nota10,00
1Os medidores de vazão de área variável são bastante empregados na indústria e conhecidos como rotâmetros. A figura a seguir ilustra dois tipos de medidores de vazão com características similares: o rotâmetro com flutuador (imagem superior) e o rotâmetro com mola oposta (imagem inferior). Com base nos conceitos aplicados à medição de vazão pelo rotâmetro, assinale a alternativa CORRETA:
A
O rotâmetro é empregado apenas na medição de vazão de gases e ar.
B
O rotâmetro necessita de uma conexão elétrica com um sensor paralelo para a leitura da vazão do fluido.
C
O rotâmetro causa grande perda de carga no escoamento do fluido.
D
O rotâmetro é um medidor de vazão simples, confiável e de fácil instalação.
2A deflexão no tubo manômetro é de "h" metros quando a pressão no tanque é de 150 kPa absoluta, conforme ilustrado na figura a seguir. O líquido manométrico é mercúrio (densidade = 13600kg/m³). Se o líquido manométrico for substituído por óleo (densidade = 800 kg/m³) e a pressão no tanque for mantida constante, o que acontecerá com o valor "h" da deflexão no tubo do manômetro? Assinale a alternativa CORRETA:
A
A deflexão "h" diminuirá, pois o óleo é, geralmente, mais viscoso do que o mercúrio.
B
A deflexão "h" aumentará, pois o óleo tem peso específico menor do que o mercúrio, necessitando de uma deflexão de coluna maior para equilibrar a pressão no tanque.
C
A deflexão "h" permanecerá constante, pois a densidade do líquido não influencia a deflexão da altura da coluna do líquido a dada pressão.
D
A deflexão "h" diminuirá, pois o óleo tem peso específico maior do que o mercúrio, necessitando de uma deflexão de coluna menor para equilibrar a pressão no tanque.
3No escoamento de líquidos pode ocorrer a redução da pressão local na linha de sucção ou dentro da bomba centrífuga. Se a pressão na sucção reduzir a um valor abaixo da pressão de vapor (saturação) do líquido na dada temperatura, o líquido ferve e forma as bolhas de cavitação nestes locais. Estas bolhas sofrem colapso (implosão) quando atingem regiões de pressões maiores dentro da bomba, o que prejudica a operação do sistema e danifica a bomba. Com relação aos parâmetros hidráulicos utilizados nos cálculos que envolvem o fenômeno de cavitação do líquido, assinale a alternativa INCORRETA:
A
Para garantir que a cavitação do líquido não ocorra, é necessário garantir que a pressão local dentro da bomba permaneça acima da pressão de vapor do líquido na sua temperatura.
B
Para não ocorrer a cavitação do líquido, o valor do NPSH requerido pela bomba deve ser maior do que o valor do NPSH disponível pelo sistema.
C
O NPSH requerido é um parâmetro hidráulico de desempenho da bomba fornecido pelo fabricante.
D
O NPSH disponível é a carga hidráulica líquida positiva de sucção do sistema de escoamento
4As perdas menores ou perdas de carga localizadas são perdas de energia causadas por conexões, válvulas, curvas, cotovelos, tês, entradas e saídas, reduções, extensões entre outros tipos de acessórios de tubulação. Com base neste conceito, assinale a alternativa CORRETA:
A
A presença de equipamentos na linha de tubulação, tais como trocadores de calor, deve ser considerada no cálculo das perdas de carga localizadas.
B
Para trechos longos e retos de tubulação sem acessórios, as perdas de carga localizadas são predominantes e muito elevadas.
C
Para trechos de tubulação de curta distância e com várias curvas, as perdas de carga localizadas podem ser desprezadas.
D
Os acessórios de tubulação promovem um escoamento de fluido suave e em regime laminar.
5A força de flutuação ou empuxo, que também é conhecida como Princípio de Arquimedes, é a força exercida por um fluido sobre um objeto submerso ou flutuante, apresentando direção vertical e sentido para cima. Considere um recipiente flutuante na água doce conectado a um bloco de aço, conforme ilustra a figura a seguir. No caso "a", o bloco de aço está dentro do recipiente e no caso "b", o bloco de aço está suspenso abaixo do recipiente e está totalmente submerso. Com base nesta situação, analise as sentenças a seguir:
I- No caso "a", o recipiente afundará a uma profundidade (d) maior na água, pois o volume de líquido deslocado equivalente ao peso do recipiente e do bloco de aço é dado apenas pelo volume submerso do recipiente.
II- No caso "b", o recipiente afundará a uma profundidade (d) menor na água, pois o volume de líquido deslocado equivalente ao peso do recipiente e do bloco de aço é dado pelo volume submerso do recipiente e o volume do bloco de aço submerso.
III- No caso "b", a força empuxo resultante do líquido será menor do que no caso "a", portanto, o recipiente afundará mais na água no caso "b".
Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença III está correta.
B
As sentenças I e III estão corretas.
C
As sentenças I e II estão corretas.
D
Somente a sentença I está correta.
6O piezômetro ou tubo piezométrico consiste apenas em um tubo vertical conectado a um recipiente ou tubulação que encerra um fluido na qual se deseja medir a pressão com sua extremidade superior aberta a pressão atmosférica, conforme ilustra a figura a seguir. Com base nas características deste dispositivo de medição de pressão de fluido, assinale a alternativa CORRETA:
A
O piezômetro pode ser aplicado em situações nas quais a pressão manométrica de um líquido em um escoamento é menor do que a pressão atmosférica.
B
O piezômetro pode ser aplicado para medir a pressão do escoamento de gases.
C
No piezômetro conectado a uma tubulação, o líquido que escoa se eleva no tubo piezométrico até uma altura de coluna (carga) proporcional à pressão sendo medida.
D
Quanto maior a pressão manométrica do fluido, menor será a altura necessária para o tubo piezométrico.
7As bombas dinâmicas operam transferindo energia cinética de um impelidor ou rotor para o fluido. Uma parte dessa energia é convertida em energia de pressão na saída da máquina hidráulica. As bombas centrífugas são o tipo mais comum e mais utilizado de bombas dinâmicas. Com base nos dois sistemas apresentados, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) O eixo da bomba transmite a potência do motor elétrico ao rotor ou impelidor da bomba.
(    ) Todas as bombas centrífugas são fabricadas com um tamanho padrão de carcaça que admite a instalação de um rotor com diâmetro único.
(    ) A carcaça da bomba é a parte estacionária que envolve o rotor ou impelidor.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V.
B
V - F - V.
C
V - V - F.
D
F - V - F.
8Uma tubulação de aço para condução de água (peso específico igual a 9790N/m³) é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de comprimento igual a 2800 m e diâmetro interno de 250 mm. A vazão do escoamento é de 150 m³/h. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado fD = 0,016. Adote g=9,81 m/s². Calcule a perda de carga total aproximada, em "metros", pela tubulação e utilize a equação de Bernoulli para determinar a queda de pressão aproximada (P1-P2) ao longo do comprimento desta tubulação e, em seguida, assinale a alternativa CORRETA:
A
Perda de carga = 0,0658 m. P1-P2= 644,182Pa.
B
Perda de carga = 85,28 m. P1-P2= 834891,2Pa.
C
Perda de carga = 0,41 m. P1-P2= 4013,9Pa.
D
Perda de carga = 6,57 m. P1-P2= 64320,3Pa.
9A equação de Bernoulli possui algumas limitações com relação a sua aplicação em escoamento de fluidos. Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- Uma das hipóteses usadas na dedução da equação de Bernoulli é que a densidade do fluido (ou massa específica) seja constante ao longo do escoamento.
PORQUE
II- Os efeitos de compressibilidade em líquidos são desprezíveis, satisfazendo assim a condição de densidade (ou massa específica) constante.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As asserções I e II são proposições falsas e a asserçãoII não é uma justificativa correta da asserção I.
B
A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
C
As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.
D
A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
10O diagrama de Moody é um dos diagramas mais utilizados na Engenharia. Ele apresenta o fator de atrito de Darcy para o escoamento em um tubo como uma função do número de Reynolds e de rugosidade relativa em um amplo intervalo. Com base no diagrama de Moody apresentado no anexo, analise as sentenças a seguir:
I- Para escoamentos laminares, com número de Reynolds menor que 2.000, o fator de atrito de Darcy não depende da rugosidade relativa do tubo.
II- Para escoamentos turbulentos, com número de Reynolds maior que 10.000, o fator de atrito de Darcy não depende da rugosidade relativa do tubo.
III- Para tubos lisos, com rugosidade relativa nula, o fator de atrito de Darcy é igual a zero para qualquer valor de número de Reynolds.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença I está correta.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
Somente a sentença III está correta.
Diagrama de Moody
Clique para baixar
11(ENADE, 2019) No projeto de uma instalação industrial de sucos clarificados de frutas, foi calculada a necessidade de 25 m de carga hidráulica de pressão da bomba para o transporte de 40 m³/h deste fluido. A Figura 1 a seguir apresenta a curva característica de um modelo de bomba centrífuga a 50 Hz, com informações da potência da bomba e diâmetro de rotor em função da vazão da bomba.
Com base nas informações apresentadas, execute a leitura dos parâmetros hidráulicos do escoamento na curva característica e defina a potência da bomba para o processo apresentado, considerando que o rotor da bomba deve ter 165 mm. Assinale a alternativa CORRETA:
A
A bomba adequada deve ter potência de 5,5 kW.
B
A bomba adequada deve ter potência de 6,0 kW.
C
A bomba adequada deve ter potência de 5,0 kW.
D
A bomba adequada deve ter potência de 4,5 kW.
12(ENADE, 2011) Em sistemas de escoamento de fluidos (gases ou líquidos) é muito comum ser necessário adicionar-se energia para manter o escoamento. Bombas e compressores são exemplos de equipamentos que fornecem energia aos fluidos. Suponha que, em uma estação de tratamento de efluentes que opera em uma indústria, uma das bombas centrífugas usadas para garantir o escoamento do efluente está apresentando cavitação. O fabricante da bomba forneceu a curva da bomba e o NPSH requerido para a operação dessa bomba. Tendo em vista essa situação, analise as afirmativas a seguir:
I- O NPSH ou carga hidráulica líquida positiva de sucção é a energia mecânica necessária para o líquido vencer todas as perdas de carga da linha de recalque ou descarga.
II- Para evitar a cavitação, a altura de sucção negativa da bomba deve ser a menor possível.
III- Quanto maiores as perdas de carga na linha de sucção da bomba, maiores as chances de ocorrer cavitação.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença III está correta.
B
Somente a sentença I está correta.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
As sentenças I e II estão corretas.