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Fenômenos de Transporte

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Sabemos que uma das definições de fluido está atrelada a uma substância que não tem uma forma própria, assumindo o formato do seu recipiente. Também, podemos afirmar que fluido é uma substância que se deforma continuamente quando exposta à uma força ou tensão de cisalhamento. Para tanto, o fluido possui algumas propriedades relevantes. São elas:
a. massa volúmica, tensão superficial, viscosidade.
b. massa cósmica, tensão superficial, viscosidade.
c. massa volúmica, tensão compressão, viscosidade.
d. massa volúmica, tensão superficial, vitricidade.
e. massa volúmica, tensão de tração, viscosidade.

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Para identificar as propriedades relevantes de um fluido, vamos analisar cada uma das alternativas: a) massa volúmica, tensão superficial, viscosidade - A massa volúmica é a densidade do fluido, a tensão superficial é a força que atua na superfície do líquido, e a viscosidade mede a resistência ao escoamento. Todas são propriedades importantes de fluidos. b) massa cósmica, tensão superficial, viscosidade - A massa cósmica não é uma propriedade relevante para fluidos. c) massa volúmica, tensão compressão, viscosidade - A tensão compressão não é uma propriedade típica de fluidos, que se deformam sob tensão de cisalhamento. d) massa volúmica, tensão superficial, vitricidade - Vitricidade não é uma propriedade relevante para fluidos. e) massa volúmica, tensão de tração, viscosidade - A tensão de tração não é uma propriedade que se aplica a fluidos, que são mais afetados pela tensão de cisalhamento. Dessa forma, a alternativa que apresenta as propriedades relevantes de um fluido é: a) massa volúmica, tensão superficial, viscosidade.

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Sabemos que a equação básica da dinâmica dos fluidos é a equação de Bernoulli. Ela é o resultado da integração da equação de Euler ao longo de uma linha de corrente para uma condição de regime permanente. Ela é muito poderosa para muitas aplicações, de Mecânica dos Fluidos, porém, há certas restrições em seu uso, que são:
a. Escoamento em regime permanente (as propriedades não variam com o tempo); fluido incompressível (ρ constante); escoamento sem atrito viscoso; ausência de trabalho executado (ou recebido) pelo fluido ao longo da linha de corrente (movimentação de uma pá de gerador, por exemplo) e ausência de troca de calor ao longo da linha de corrente.
b. Escoamento em regime permanente (as propriedades podem variar com o tempo); fluido incompressível (ρ constante); escoamento sem atrito viscoso; ausência de trabalho executado (ou recebido) pelo fluido ao longo da linha de corrente (movimentação de uma pá de gerador, por exemplo) e ausência de troca de calor ao longo da linha de corrente.
c. Escoamento em regime permanente (as propriedades não variam com o tempo); fluido compressível (ρ constante); escoamento sem atrito viscoso; ausência de trabalho executado (ou recebido) pelo fluido ao longo da linha de corrente (movimentação de uma pá de gerador, por exemplo) e ausência de troca de calor ao longo da linha de corrente.
d. Escoamento em regime permanente (as propriedades não variam com o tempo); fluido incompressível (ρ constante); escoamento sem atrito viscoso; ausência de trabalho executado (ou recebido) pelo fluido ao longo da linha de corrente (movimentação de uma pá de gerador, por exemplo) e possibilidade de troca de calor ao longo da linha de corrente.
e. Escoamento em regime permanente (as propriedades não variam com o tempo); fluido incompressível (ρ constante); escoamento com atrito viscoso; ausência de trabalho executado (ou recebido) pelo fluido ao longo da linha de corrente (movimentação de uma pá de gerador, por exemplo) e ausência de troca de calor ao longo da linha de corrente.

Embora seja bastante simples definir o equilíbrio matematicamente, no mundo real este é um conceito bastante subjetivo, que só tem sentido quando vem associado a alguma escala de tempo definida pelas observações experimentais. Intuitivamente um estado de equilíbrio é algo imutável, permanente, se deixado fora de influências externas. Na prática tudo está sempre mudando, o eterno simplesmente é algo que dura muito mais do que o tempo disponível para as medidas que se desejam fazer. Do ponto de vista da termodinâmica, definimos três tipos de equilíbrio:
a. químico, metaestável e físico.
b. estável, suprataestável e instável.
c. estável, metaestável e instável.
d. químico, metaestável e instável.
e. estável, físico e instável.

As substâncias puras existem em diferentes fases dependendo do seu nível de energia. Tomando 1 litro de água como exemplo, em um estado inicial de 20°C e 1 atm de pressão e, aquecendo esta porção de água até 300°C, mantendo-se sempre 1 atm de pressão, temos um estado final. Neste processo do estado inicial até o estado final, podemos ter mudanças de fase bem definidas, que são:
a. líquido comprimido, mistura insaturada, vapor saturado e vapor superaquecido.
b. líquido comprimido, mistura saturada, vapor saturado e vapor supraquecido.
c. líquido comprimido, mistura saturada, vapor insaturado e vapor superaquecido.
d. líquido comprimido, mistura saturada, vapor saturado e vapor superaquecido.
e. líquido comprimido, mistura insaturada, vapor saturado e vapor supraquecido.

Devido à dificuldade de se expressar as relações termodinâmicas por meio de equações simples, as propriedades quase sempre são apresentadas em forma de tabelas. No caso do vapor superaquecido de água, temos algumas propriedades: temperatura (T), volume específico (v), energia interna (u), entalpia e entropia (s). As aumentarmos a temperatura, as relações entre as propriedades são dadas por:
a. T↑-v↑-u↓-h↑-s↑.
b. T↑-v↓-u↑-h↑-s↑.
c. T↑-v↓-u↑-h↑-s↓.
d. T↑-v↑-u↑-h↑-s↓.
e. T↑-v↑-u↑-h↑-s↑.

Nas tabelas as propriedades de líquidos comprimidos e vapor superaquecido são diretamente medidos e listados. Entretanto, na região de mistura (bifásica) é preciso levar em consideração a quantidade de líquido e vapor presentes. para tanto, emprega-se a propriedade:
a. entropia
b. entalpia
c. título
d. balanço
e. energia interna

Em mecânica dos fluidos, podemos afirmar que caso o número de Reynolds for muito _ , os efeitos viscosos serão desprezíveis; se o número de Reynolds for _ , os efeitos viscosos são dominantes. Os espaços em branco podem ser preenchidos, respectivamente, por:
a. grande e médio.
b. pequeno e ótimo.
c. grande e pequeno.
d. pequeno e grande.
e. pequeno e médio.

Para um objeto que está flutuando ou submerso em um fluido, a força resultante na direção vertical é o que chamamos de empuxo. Arquimedes, um polímata da Grécia antiga, foi quem deduziu que o empuxo em um corpo, flutuante ou submerso em um fluido, é sempre proporcional ao volume de líquido que este mesmo corpo desloca. Sobre o empuxo podemos afirmar que:
a. Para um balão levantar voo, o empuxo dele deve ser menor que a força da gravidade, somada à força aplicada pelo ar ao balão (força fluidostática).
b. A massa específica não está relacionada com a temperatura e com a pressão.
c. A temperatura não tem influência no empuxo.
d. O empuxo não é um tipo de puxo.
e. Na equação do empuxo, ∀ é o volume do objeto submerso.