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Mecânica dos Fluidos

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Com frequência é conveniente representar o nível de energia mecânica de um fluido no escoamento graficamente usando alturas (cargas) para facilitar a visualização dos diversos termos da equação de energia (teorema de Bernoulli). Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de um bocal de descarga de uma tubulação, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento, pois a velocidade do fluido aumenta ao longo de todo o comprimento da tubulação.
( ) A distância entre a linha piezométrica (LP) e a linha de energia (LE) é equivalente à carga cinética do escoamento do fluido.
( ) A linha piezométrica (LP) aumenta rapidamente à medida em que o líquido acelera e aumenta a velocidade na tubulação.
A F - V - F.
B V - V - F.
C V - F - V.
D F - V - V.
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Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

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há 2 anos

Avaliação I - Fundamentos de Hidráulica e Hidrometria
6 pág.

Avaliação I - Fundamentos de Hidráulica e Hidrometria

Uniasselvi

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há 5 meses

Vamos analisar cada uma das afirmações sobre o escoamento de um líquido e as linhas piezométrica e de energia: ( ) Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento, pois a velocidade do fluido aumenta ao longo de todo o comprimento da tubulação. É verdadeira (V). À medida que o fluido flui, a energia total se conserva, mas a energia potencial (altura) diminui enquanto a energia cinética (velocidade) aumenta, resultando em uma inclinação para baixo. ( ) A distância entre a linha piezométrica (LP) e a linha de energia (LE) é equivalente à carga cinética do escoamento do fluido. É falsa (F). A distância entre a LP e a LE representa a carga total de energia, que inclui a energia potencial e a energia cinética, mas não é apenas a carga cinética. ( ) A linha piezométrica (LP) aumenta rapidamente à medida em que o líquido acelera e aumenta a velocidade na tubulação. É falsa (F). A linha piezométrica não aumenta rapidamente; na verdade, ela tende a diminuir à medida que a velocidade do fluido aumenta, pois a energia potencial se transforma em energia cinética. Portanto, a sequência correta é: V - F - F. A alternativa que apresenta essa sequência é a A) V - F - F.

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há 2 anos

A alternativa correta é a letra B: V - V - F. Justificativa: - A primeira sentença é falsa, pois a linha piezométrica (LP) é horizontal e a linha de energia (LE) apresenta uma inclinação para baixo no sentido do escoamento, já que a pressão está diminuindo ao longo da tubulação devido à velocidade do fluido estar aumentando (Teorema de Bernoulli). - A segunda sentença é verdadeira, pois a distância entre a LP e a LE é equivalente à carga cinética do escoamento do fluido, que é a energia que o fluido possui devido à sua velocidade. - A terceira sentença é falsa, pois a LP diminui à medida que o líquido acelera e aumenta a velocidade na tubulação, já que a pressão está diminuindo.

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Uma tubulação de aço para condução de água é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de comprimento igual a 2000 m e diâmetro interno de 125 mm. A vazão do escoamento é de 41,67 L/s. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado f = 0,022. Adote g=9,81 m/s². Calcule a perda de carga total aproximada, em "metros", pela tubulação e assinale a alternativa CORRETA:

A 334,11 m.
B 206,18 m.
C 274,55 m.
D 116,34 m.

Com base nas características do escoamento descritas pelas regiões do diagrama de Moody, associe os itens, utilizando o código a seguir:
I- Região II (2000 < Re < 4000).
II- Região I (Re < 2000).
III- Região III.
( ) Esta é a região dos tubos hidraulicamente lisos na qual o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds.
( ) Esta é a região de transição entre o escoamento laminar e turbulento.
( ) Esta é a região do escoamento laminar na qual o fator de atrito não depende da rugosidade relativa e é dado por f = 64/Re.

De acordo com o Teorema de Bernoulli, ao longo de qualquer linha de corrente, a soma das alturas cinética, piezométrica (carga de pressão) e geométrica (carga potencial ou de elevação) é constante. Tomando esse teorema como referência, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Uma parcela de carga piezométrica do fluido se converte em carga cinética, aumentando a velocidade no ponto 2.
( ) A carga geométrica no ponto 1 é maior que a carga geométrica no ponto 2.
( ) A vazão do escoamento no ponto 1 é maior do que no ponto 2.
A F - F - V.
B F - V - V.
C V - F - F.
D V - V - F.

Com base nas características do escoamento descritas pelas regiões do diagrama de Moody, associe os iten, utilizando o código a seguir:
I- Região III.
II- Região IV.
III- Região V.
( ) Esta é a região dos tubos hidraulicamente lisos na qual o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds.
( ) Esta região representa o escoamento turbulento em tubos hidraulicamente rugosos, na qual o fator de atrito depende apenas da rugosidade relativa.
( ) Esta região representa um escoamento de transição entre o escoamento turbulento hidraulicamente liso e turbulento hidraulicamente rugoso, e o fator de atrito torna-se função tanto do número de Reynolds quanto da rugosidade relativa.

No escoamento turbulento, as moléculas se transportam de forma caótica para camadas adjacentes do fluido, produzindo forças tangenciais de intensidade muito superior ao escoamento laminar. São definidos três regimes de escoamento turbulento de acordo com a rugosidade absoluta da parede da tubulação. Com base nesta definição, assinale a alternativa CORRETA:

A No escoamento turbulento hidraulicamente misto ou de transição, o fator de atrito (f) é função apenas do valor da rugosidade relativa do tubo.
B No escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito (f) depende apenas da rugosidade relativa do tubo.
C No escoamento turbulento hidraulicamente liso, a viscosidade do fluido é nula, tornando o escoamento altamente caótico.
D No escoamento turbulento hidraulicamente misto ou de transição, o fator de atrito (f) depende apenas do número de Reynolds (Re).

A equação de Bernoulli pode ser definida em termos de carga de escoamento, que são as formas de energia mecânica associadas ao movimento do fluido. Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- Quando os efeitos de atrito e a compressibilidade do fluido são desprezíveis no escoamento, a soma das cargas de pressão, velocidade e elevação ao longo do escoamento é constante.
II- Em regime permanente de escoamento, as propriedades do fluido não variam ao longo do tempo.
A A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
B As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.
C A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
D As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.

A pressão piezométrica diminui ao longo de uma linha de corrente. A carga hidráulica total no escoamento é constante ao longo de uma linha de corrente. Isto significa que a energia é conservada à medida que uma partícula de fluido se move ao longo de uma linha de corrente.

A F - F - V.
B F - F - F.
C V - V - F.
D V - V - V.

Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de uma bomba e uma turbina, analise as sentenças a seguir:
I- Um salto abrupto ocorre na linha de energia (LE) e na linha piezométrica (LP) sempre que a energia mecânica é adicionada ao fluido.
II- Se a turbina estiver instalada antes da bomba, a linha piezométrica (LP) estará acima da linha de energia (LE).
III- Uma queda brusca ocorre na linha de energia (LE) e na linha piezométrica (LP) sempre que a energia mecânica é removida do fluido
A Somente a sentença I está correta.
B Somente a sentença II está correta.
C As sentenças II e III estão corretas.
D As sentenças I e III estão corretas.

Uma tubulação de aço para condução de água é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de comprimento igual a 2000 m e diâmetro interno de 125 mm. A vazão do escoamento é de 41,67 L/s. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado f = 0,022. Adote g=9,81 m/s². Calcule a perda de carga total aproximada, em "metros", pela tubulação e assinale a alternativa CORRETA:

A 334,11 m.
B 206,18 m.
C 274,55 m.
D 116,34 m.

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