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Fenômenos de Transporte

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O matemático holandês Simon Stevin (1548-1620) publicou em 1586 o princípio físico fundamental da estática dos fluidos, utilizado nos cálculos da manometria. A figura a seguir apresenta esse princípio, ilustrado no tanque de geometria irregular contendo água e mercúrio.
Com base nesses conceitos, analise as sentenças a seguir:
I- A pressão em um fluido em repouso não depende da forma ou seção transversal do recipiente.
II- A pressão de um fluido em repouso varia com a distância vertical, mas permanece constante nas outras direções.
III- A pressão no ponto "D" do tanque é duas vezes maior do que a pressão no ponto "E".
A As sentenças I e III estão corretas.
B Somente a sentença II está correta.
C As sentenças I e II estão corretas.
D Somente a sentença III está correta.

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Vamos analisar cada uma das sentenças: I- A pressão em um fluido em repouso não depende da forma ou seção transversal do recipiente. Verdadeiro. A pressão em um fluido em repouso depende apenas da profundidade e da densidade do fluido, não da forma do recipiente. II- A pressão de um fluido em repouso varia com a distância vertical, mas permanece constante nas outras direções. Verdadeiro. A pressão aumenta com a profundidade, mas em um dado nível horizontal, a pressão é constante. III- A pressão no ponto "D" do tanque é duas vezes maior do que a pressão no ponto "E". Não podemos afirmar isso sem informações adicionais sobre as profundidades dos pontos "D" e "E". Portanto, essa afirmação pode ser falsa. Com base nas análises, as sentenças I e II estão corretas, enquanto a III não pode ser considerada correta sem mais informações. Portanto, a alternativa que contém todas as sentenças verdadeiras é: C) As sentenças I e II estão corretas.

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A manometria é o estudo e a técnica de medida de pressão de fluidos. Existem diversos tipos de dispositivos utilizados em processos industriais, geralmente em tubulações, para medição da pressão manométrica de um fluido. Sobre os dispositivos utilizados para medir a pressão, analise as sentenças a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- O Tubo Piezométrico é o tipo mais simples de manômetro: é simples, preciso e pode ser utilizado na medição de pressão de líquidos e gases.
II- O Manômetro de tubo em 'U' contém um fluido denominado fluido manométrico que é, geralmente, igual ao fluido cuja pressão deve ser determinada.
III- O Manômetro de Bourdon consiste num tubo curvado que tende a ficar reto quando a pressão interna dele aumenta, acionando o ponteiro indicador de pressão.
A As sentenças I e III estão corretas.
B Somente a sentença III está correta.
C Somente a sentença I está correta.
D Somente a sentença II está correta.

O matemático holandês Simon Stevin (1548-1620) publicou em 1586 o princípio físico fundamental da estática dos fluidos, utilizado nos cálculos da manometria. A figura a seguir apresenta esse princípio, ilustrado no tanque de geometria irregular contendo água e mercúrio.
Com base nesse conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- A pressão do fluido no ponto "D" do tanque é maior do que a pressão no ponto "H".
II- A altura de coluna de líquido e a massa específica dos fluidos influenciam a pressão manométrica nesses pontos.
A A asserção I é uma proposição falsa, e a II, verdadeira.
B As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II não é uma justificativa correta da I.
C As asserções I e II são proposições falsas.
D As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.

Uma das propriedades dos fluidos utilizadas na prática para diferenciar um líquido e um gás é a compressibilidade. A compressibilidade de um fluido depende do módulo de compressibilidade volumétrica. Sobre a definição e aplicações do conceito de compressibilidade de um fluido, assinale a alternativa CORRETA:
A Um fluido é dito compressível quando a sua massa específica é considerada constante em função da aplicação de uma pressão normal.
B Nos problemas de engenharia, todos os líquidos são considerados incompressíveis, principalmente quando estão envolvidos em sistemas com grande variação de pressão.
C Um fluido é dito incompressível quando a sua massa específica é considerada constante em função da aplicação de uma pressão normal.
D Os gases e vapores são considerados compressíveis nos problemas de engenharia, ou seja, a massa específica não se altera mesmo com uma grande variação da pressão em seu ambiente de trabalho.

O conceito de flutuação ou empuxo se refere ao equilíbrio de corpos submersos em um fluido. Existem diversas aplicações para esse fundamento. Com relação às leis do empuxo, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) A força resultante horizontal devido à distribuição de pressões ao redor do corpo é nula, pois os planos horizontais são planos isobáricos, ou seja, com pressão constante.
( ) A equação matemática do princípio de Arquimedes diz que um corpo submerso está submetido a uma força de sustentação, chamada de força de empuxo, com módulo igual ao peso do fluido deslocado.
( ) A força de empuxo que atua sobre um corpo imerso num fluido em repouso tem a direção da vertical com sentido de cima para baixo, e o seu ponto de aplicação está localizado no centro de gravidade do volume de fluido deslocado.
( ) Nas situações em que a massa específica do líquido é menor que a massa específica do corpo submerso, resulta que o corpo sobe e fica em flutuação na superfície livre submetido a uma força de empuxo, com módulo igual ao peso do fluido deslocado.
A F - F - V - V.
B V - F - F - V.
C F - V - V - F.
D V - V - F - F.

Os Fenômenos de Transporte têm importantes aplicações na Engenharia, pois permitem conhecer assuntos como o transporte de fluidos ou mesmo quantificar a dissipação de calor e transferência de massa. Esses conhecimentos são importantes para melhorias de processos de fabricação diversos. Sobre os fenômenos de transportes na Engenharia, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
( ) Constituem a base do estudo de hidráulica e hidrologia e têm aplicações no conforto térmico em edificações.
( ) Tornam-se ferramentas importantes no estudo da difusão de poluentes no ar, na água e no solo.
( ) Constituem a base das operações unitárias, que, por sua vez, constituem a base da Engenharia Química.
A V - V - V.
B F - F - V.
C F - V - F.
D V - F - F.

A Lei de Newton da Viscosidade é uma lei física que descreve o comportamento de grande parte dos fluidos e é importante no dimensionamento de bombas para o transporte e escoamento de fluidos diversos utilizados em processos industriais. A lei diz que a relação entre a tensão de cisalhamento (força de cisalhamento x área) e o gradiente local de velocidade é definida através de uma relação linear, sendo a constante de proporcionalidade a viscosidade do fluido. Sobre o escoamento dos fluidos regidos por esta lei, analise as afirmativas a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- Água, óleo, álcool e leite são considerados fluidos Newtonianos, cujo comportamento durante o escoamento é regido pela referida lei de Newton.
II- A tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à variação da velocidade no fluido e inversamente proporcional à variação da altura entre as placas. A constante de proporcionalidade (µ) é definida como sendo a viscosidade do fluido.
III- A força normal aplicada no fluido (Fn) é diretamente proporcional à variação da velocidade no fluido e inversamente proporcional à variação da altura entre as placas. A constante de proporcionalidade (µ) é definida como sendo a viscosidade do fluido.
IV- A força tangencial aplicada no fluido (Ft) é inversamente proporcional à variação da velocidade no fluido e diretamente proporcional à variação da altura entre as placas. A constante de proporcionalidade (µ) é definida como sendo a viscosidade do fluido.
A As afirmativas I e II estão corretas.
B As afirmativas III e IV estão corretas.
C As afirmativas II, III e IV estão corretas.
D As afirmativas II e III estão corretas.

Os fenômenos de transporte ou de transferência podem ser estudados de forma conjunta, pois sua natureza física é muito parecida, sendo em alguns casos até matematicamente similares, com modelos matemáticos e leis de conservação semelhantes para problemas análogos.
Quais são os tipos de transferências associados à disciplina de fenômenos de transporte?
A Transporte de cargas elétricas, transporte de fluidos e transporte de massa.
B Transporte de energia térmica, transporte de cargas elétricas e transporte intermolecular.
C Transporte intermolecular, transporte de sólidos e transporte de quantidade de movimento.
D Transporte de quantidade de movimento, transporte de energia térmica e transporte de massa.

A cinemática dos fluidos estuda o comportamento de fluidos em escoamento. Seus fundamentos são importantes para acoplar o estudo de balanços de massa e energia que caracterizam a dinâmica dos fluidos.
Para observar o comportamento de um fluido escoando num duto transparente horizontal, injetou-se um corante no centro da seção do duto. Com relação aos regimes de escoamento observados na figura, ordene os tipos de escoamento apresentados pelo fluido, numa situação em que o fluido escoa inicialmente em sua velocidade máxima e gradativamente a velocidade de escoamento vai diminuindo:
A III - I - II.
B III - II - I.
C II - I - III.
D I - III - II.

Volume e densidade de um fluido dependem da temperatura e pressão. Geralmente, fluidos se expandem quando são aquecidos ou despressurizados e se contraem quando são resfriados ou comprimidos. Sobre o exposto, analise as afirmativas a seguir:
Assinale a alternativa CORRETA:
I- A água é uma exceção, pois quando água líquida é congelada, seu volume expande.
II- A variação volumétrica em função da pressão e temperatura depende do fluido e é definida pelo módulo de compressibilidade volumétrica.
III- Os líquidos são classificados como fluidos compressíveis e os gases são classificados como fluidos incompressíveis.
a) Somente a afirmativas II está correta.
b) As afirmativas I e III estão corretas.
c) Somente a afirmativas III está correta.
d) As afirmativas I e II estão corretas.