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Mecânica dos Fluidos

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Os problemas práticos de Engenharia envolvendo escoamento de fluidos que demandam o uso do diagrama de Moody, ou equações empíricas para cálculo do fator de atrito de Darcy (fD), podem ser classificados de acordo com os parâmetros conhecidos e os parâmetros que necessitam de cálculo.
A respeito dos parâmetros conhecidos e dos parâmetros a determinar, assinale a alternativa CORRETA:
I- Diâmetro e vazão.
II- Diâmetro e queda de pressão (perdas de carga).
III- Vazão e queda de pressão (perdas de carga).
IV- Vazão, diâmetro e queda de pressão (perdas de carga).
A IV - I - II - III.
B IV - III - II - I.
C IV - II - III - I.
D III - IV - II - I.

Desafios Para o Conhecimento

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Respostas

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Vamos analisar cada uma das alternativas apresentadas: I- Diâmetro e vazão. - Esses são parâmetros que podem ser conhecidos, mas não necessariamente todos os problemas práticos envolvem apenas esses dois. II- Diâmetro e queda de pressão (perdas de carga). - Esses também podem ser parâmetros conhecidos, mas não abrangem todos os casos. III- Vazão e queda de pressão (perdas de carga). - Esses parâmetros podem ser conhecidos em alguns problemas, mas não são os únicos. IV- Vazão, diâmetro e queda de pressão (perdas de carga). - Esta alternativa abrange todos os parâmetros mencionados e é a mais completa. Agora, vamos verificar as alternativas: A) IV - I - II - III. - Não é correta, pois não faz sentido listar os itens dessa forma. B) IV - III - II - I. - Também não é correta pela mesma razão. C) IV - II - III - I. - Novamente, não é correta. D) III - IV - II - I. - Não é correta, pois não segue uma lógica de classificação. A única alternativa que faz sentido e contém todos os parâmetros relevantes é a IV, que é a mais abrangente. Portanto, a alternativa correta é: IV - Vazão, diâmetro e queda de pressão (perdas de carga). Entretanto, como as opções apresentadas não estão claras, a resposta correta em termos de conteúdo é a IV, mas não há uma alternativa que a represente corretamente. Você pode precisar revisar as opções apresentadas.

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Não existem valores precisos de números de Reynolds que definem os regimes de escoamento. A transição de um regime de escoamento laminar para turbulento vai do grau de perturbação do escoamento por rugosidade da parede do tubo, vibrações da tubulação e flutuações no escoamento a montante.
Assinale a alternativa CORRETA que apresenta a classificação de um regime laminar:
A Re maior que 4000.
B Re menor que 2300.
C Re maior que 5000.
D Re maior que 2800.

A transição do escoamento em regime laminar para turbulento depende da geometria e rugosidade da parede do tubo, velocidade do fluido, temperatura da superfície e tipo de fluido, entre outros aspectos. Depois de exaustivos experimentos na década de 1880, Osborne Reynolds descobriu que o regime de escoamento depende, principalmente, da razão entre duas forças do fluido. Quais são essas forças?
A Forças inerciais e forças de arranque.
B Forças inerciais e forças centrípetas.
C Forças inerciais e forças viscosas.
D Forças inerciais e forças coaxiais.

Dois reservatórios cúbicos de 10 m e 5 m de aresta são enchidos por água proveniente de uma mesma tubulação em 500 s e 100 s, respectivamente. Determine a velocidade da água na tubulação, sabendo que o seu diâmetro é 1,0 m, e assinale a alternativa CORRETA:
A 5,23 m/s.
B 4,13 m/s.
C 4,47 m/s.
D 5,43 m/s.

A equação de Bernoulli é uma das equações mais famosas e utilizadas na mecânica dos fluidos. Sua versatilidade, simplicidade e facilidade de uso tornaram-na uma ferramenta muito valiosa para uso na prática. Contudo, os mesmos atributos tornam a equação suscetível à utilização de forma equivocada. Uma série de restrições à aplicabilidade e as observações devem ser compreendidas. Dentre os pontos mais importantes com relação à equação de Bernoulli, assinale a alternativa INCORRETA:
A Não deve ser usada em condições de start-up ou parada de um processo de escoamento ou durante modificações nas condições do escoamento.
B Não deve ser usada para seções de escoamento que envolvam mudanças significativas de temperatura.
C Não é aplicável em uma seção de escoamento que envolva bomba, turbina, ventilador ou qualquer outra máquina hidráulica, desde que haja compensação com um termo de carga hidráulica na equação.
D Não deve ser aplicada apenas para escoamentos de líquidos (incompressíveis), necessitando de ajustes para a aplicação em escoamentos de gases (compressíveis).

Uma bomba tem capacidade de escoar água a uma vazão de 5 L/s. Qual será o tempo necessário para esvaziar um reservatório de 12 m³? A) 42 minutos. B) 36 minutos. C) 40 minutos. D) 30 minutos.

O 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 neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I- Os valores de rugosidade equivalentes da maioria das tubulações comerciais são para tubos novos e a rugosidade relativa desses tubos pode aumentar com o uso.
II- A corrosão do material do tubo, o acúmulo de resíduos na superfície interna (incrustações) e a precipitação de substâncias insolúveis são fatores que aumentam a rugosidade média da tubulação.
A A asserção I é uma proposição verdadeira mas a asserção II 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 falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.
D As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.

[Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes.
Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no laboratório virtual, qual foi a dependência principal observada pelo engenheiro Osborne Reynolds nos seus experimentos envolvendo escoamento de um fluido em uma tubulação, em torno de 1880?
A Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e a força de velocidade do fluido no escoamento dentro da tubulação.
B Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e a força gravitacional do fluido no escoamento dentro da tubulação.
C Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e forças viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação.
D Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e forças viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação.

Na tubulação convergente da figura a seguir, calcule a vazão em volume em 2, sabendo que o fluido é incompressível. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o resultado:
D 5 l/s.
A 12 l/s.
B 3 l/s.
C 6 l/s.

[Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes.
Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no laboratório virtual, quais são os tipos de regime de escoamento que podem ser observados no fluxo de um líquido dentro de uma tubulação neste experimento?
A Escoamento acelerado, escoamento de transição e escoamento estacionário.
B Escoamento laminar, escoamento de transição e escoamento turbulento.
C Escoamento variado, escoamento acelerado e escoamento estático.
D Escoamento contínuo, escoamento permanente e escoamento variado.

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Uma bomba tem capacidade de escoar água a uma vazão de 5 L/s. Qual será o tempo necessário para esvaziar um reservatório de 12 m³? A) 42 minutos. B) 36 minutos. C) 40 minutos. D) 30 minutos.

Na tubulação convergente da figura a seguir, calcule a vazão em volume em 2, sabendo que o fluido é incompressível. Assinale a alternativa CORRETA que apresenta o resultado:D 5 l/s.A 12 l/s.B 3 l/s.C 6 l/s.

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A 12 l/s.
B 3 l/s.
C 6 l/s.