FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2

Fenômenos de Transporte / U2 - Seção 1 / U2 S1 - Atividade Diagnóstica

1) A equação de Bernoulli é a forma mais simplificada da equação da conservação da energia. É uma das equações mais utilizadas na mecânica dos fluidos, pois é a base conceitual para qualquer estudo mais elaborado, que possa representar com maior exatidão um problema real, a partir da eliminação das hipóteses simplificadoras impostas nessa equação.Com relação as hipóteses simplificadoras da equação de Bernoulli associe as informações das colunas A e B.


A sequência correta dessa associação é.
Escolha uma:

2) Tem-se que a energia mecânica, estudada pela mecânica clássica a partir das leis do movimento de Newton, pode ser dividida em: energia potencial, energia cinética e trabalho.

Com relação ao trecho acima, avalie as afirmações a seguir.
I. A energia potencial gravitacional é o estado de energia que um sistema se encontra, devido a sua posição em relação a um campo gravitacional, em relação a uma referência adotada.
II. A energia cinética é uma grandeza escalar que representa o trabalho realizado por uma força quando um corpo está em movimento ao longo de uma trajetória.
III. O trabalho é representado por uma energia de pressão, que corresponde ao potencial de realização de trabalho das forças de pressão que atuam em um escoamento fluido.

É correto o que se afirma em.
Escolha uma:

3) A equação da energia pode ser reescrita retirando-se uma das hipóteses simplificadoras, que diz que “não há máquinas hidráulicas instaladas no trecho em estudo”. Considere que H1 e H2 são as energias nos pontos 1 e 2 de um escoamento incompressível. 

Para um escoamento ideal, sem a presença de máquinas hidráulicas __________, caso haja uma máquina hidráulica entre os pontos 1 e 2, ___________ se a máquina for uma bomba hidráulica e __________ se a máquina for uma turbina hidráulica.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Escolha uma:

 FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 1 U2 S1 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Por um duto de seção circular escoa água. Em um ponto localizado à 10 m acima do nível do solo, a pressão dentro do duto é 250 kPa e a velocidade é 5m/s. Num ponto a jusante, no nível do solo, a velocidade é 20m/s. 

Determine a pressão na seção a jusante desprezando os efeitos de atrito. Para os cálculos utilize g= 10m /s² .

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) Um reservatório de grandes dimensões é drenado por uma tubulação com 10 cm de diâmetro, conforme mostra a figura. Considerando o escoamento idela, calcule a vazão aproximada no dreno quando h=2m.

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) Na taxa máxima de geração de eletricidade, uma pequena central hidrelétrica apresenta uma vazão de 14,1 m3/s, para uma diferença de cota de 61 m. A eficiência da turbina é de 87%. Qual é a potência da turbina? Considerar regime permanente e

Com base no texto assinale a alternativa correta que representa a potência aproximada da turbina.
Escolha uma:

FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 2 U2 S2 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA
1) Para um conduto fechado tem-se que o fluido entra no conduto com um perfil de velocidade uniforme e a partir da entrada do conduto fechado, devido ao princípio da aderência, temos o surgimento de uma camada limite, que cresce em relação a x. Considere um conduto fechado com 13 mm de diâmetro e 20 m de comprimento, que fornece água a uma vazão de 0,3155 l/s. Dados da água: v=10^-6 m²/s. Qual o comprimento de entrada para esse escoamento?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) Com o intuito de empregarmos as relações empíricas para condutos não circulares, surge a definição de diâmetro hidráulico, que será inserido no lugar do diâmetro da tubulação nas fórmulas.

Calcule o diâmetro hidráulico de um conduto fechado retangular de área de seção transversal de lados  a=10cm e b=300mm.

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) Tem-se que o fator de atrito de Darcy f é uma função do número de Reynolds e da rugosidade relativa da parede interna do conduto. Sabendo que determinado escoamento possui Re = 1,95x10-4 e rugosidade relativa de 0,002, qual o fator de atrito aproximado pelo diagrama de Moody?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

 FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 2 U2 S2 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Água escoa com velocidade de 4 m/s através de um conduto fechado retangular de área de seção transversal de lados a=10cm e b=300mm. Calcule número de Reynolds para esse escoamento. Dados da água: v=10^-6 m²/s.

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) em mecânica dos fluidos, a camada limite é a camada de fluido nas imediações de uma superfície delimitadora, fazendo-se sentir os efeitos difusivos e a dissipação da energia mecânica.Considero o escoamento de ar sobre uma placa plana. Sabendo que o ar possui uma temperatura de 20ºc e velocidade de 10 m/s, calcule o a distância xcr, em que ocorre a transição do regime laminar para o turbulento, conforme mostra a figura. (Dados do ar: e

Fonte: Brunetti (2008, p. 166).

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) A perda de carga representa uma conversão de energia mecânica em energia térmica, ou seja, uma energia potencial, cinética ou de pressão que é perdida ao longo do escoamento, devido ao efeito do atrito.

Considere que água escoa com velocidade de 1 m/s através de um conduto circular de diâmetro 0,1 m. Qual o fator de atrito aproximado desse escoamento? O contudo pode ser considerado como liso. 
Dados da água: v=10^-6 m²/s.

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

 FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 3 U2 S3 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) A perda de carga distribuída ocorre no escoamento ao longo de tubos retos, de seção constante, devido ao atrito do fluido com a parede interna do conduto, entre as próprias partículas de fluido e às perturbações no escoamento.

Qual a perda de carga distribuída para um escoamento laminar (Re=2000) com velocidade de 1 m/s através de um contudo de 10 cm de diâmetro ao longo de 100 metros?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) Devido ao atrito, existe troca de calor entre o fluido e o meio. Esse aumento da energia térmica só pode acarretar em uma diminuição de pressão, pois o escoamento é incompressível.

Considere água a 20ºC (U=O,00101 N.s/m²) escoando com uma vazão de 0,3 m/s² através de uma tubulação de 10 cm de diâmetro ao longo de 100 metros. Qual a queda de pressão para esse escoamento?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) Qual o fator de atrito, aproximado, para um escoamento cujo número de Reynolds seja 10^4 e que a rugosidade relativa seja igual a 0,002?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

 FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 3 U2 S3 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) O coeficiente de forma para válvulas parcialmente abertas é calculado a partir de gráficos como o ilustrado na figura abaixo, em que h/d é a fração de abertura da válvula. O gráfico apresentado na figura é utilizado para o cálculo do coeficiente de forma para válvulas parcialmente abertas dos tipos: globo, disco e gaveta.

Qual a perda de carga localizada em uma válvula de gaveta, 30% aberta, cuja velocidade do escoamento é de 5m/s²?

Figura – Cálculo de K para válvulas parcialmente abertas.


Fonte: Adaptado de White (2011, p. 370).

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

2) A perda de carga localizada ocorre em locais ou singularidades em que o escoamento sofre perturbações bruscas. Essa perda de carga é devida aos efeitos de atrito e do gradiente adverso de pressão que ocorre quando o fluido atravessa as singularidades inseridas no sistema. 

Qual a perda de carga localizada em uma entrada de borda viva (K = 0,5) cuja velocidade do escoamento é de 4m/s²?

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) Tem-se que o coeficiente de forma é encontrado a partir de tabelas, gráficos, etc, geralmente construídos a partir de dados experimentais levantados para cada tipo de singularidade.

Qual a perda de carga localizada em uma contração brusca de razão 0,25 cuja velocidade do escoamento é de 5m/s²?

Figura – Cálculo de K para contrações e expansões bruscas.


Fonte: Adaptado de Fox (2013, p. 318).

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

 FENÔMENOS DE TRANSPORTE U2 - SEÇÃO 3 U2 - AVALIAÇÃO DA UNIDADE

 1) Para um conduto fechado, como o ilustrado a seguir, tem-se que o fluido entra no conduto com um perfil de velocidade uniforme. A partir da entrada do conduto fechado, devido ao princípio da aderência, temos o surgimento de uma camada limite, que cresce em relação a x.

Considere uma tubulação de diâmetro 0,05 m por qual escoa ar a 20ºC 

(p=1,21 Kg/m³ e u=1,81 x 10^-5 Pa . s ) com uma velocidade de 0,1 m/s. O comprimento de entrada para esse escoamento é.
Escolha uma:

2) Com o intuito de empregarmos as relações empíricas para condutos não circulares, surge a definição de diâmetro hidráulico, que será inserido no lugar do diâmetro da tubulação. Qual é o diâmetro hidráulico de um conduto fechado retangular de área de seção transversal de lados a=30cm e b=15cm

Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

3) A perda de carga distribuída ocorre no escoamento ao longo de tubos retos, de seção constante, devido ao atrito do fluido com a parede interna do conduto, entre as próprias partículas de fluido e às perturbações no escoamento.

Qual a perda de carga distribuída, aproximada, para um escoamento cujo número de Reynolds seja 10^4 e que a rugosidade relativa seja igual a 0,002 com velocidade de 3 m/s através de um contudo de 10 cm de diâmetro ao longo de 100 metros?
Escolha uma:

4) Calcular a potência do jato de um fluido que é descarregado no ambiente por um bocal. A partir da figura abaixo, temos que Vj=20m /s é a velocidade do jato; Aj= 0,001 m2 é a área de seção transversa na saída do bocal e y= 10.000 N/m3 é o peso específico do fluido.


Com base no texto assinale a alternativa correta.
Escolha uma:

5) Uma curva de parede lisa de 90 graus é mostrada na figura a seguir. A curva ilustrada tem raio de curvatura R e diâmetro d constante. Temos também curvas com 45 graus e 180 graus. A figura também apresenta um gráfico para o cálculo do valor do coeficiente de forma para curvas de parede lisa com 45 graus, 90 graus e 180 graus em função de R/d .


Considerando o gráfico apresentado anteriormente, a perda de carga localizada em uma curva de 45º, para R/d=10 e velocidade de escoamento 5m/s, é de.
Escolha uma: