Fenômenos de Transporte (EEL12) Avaliação Final (Objetiva) - Individual

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<p>Prova Impressa</p><p>GABARITO | Avaliação Final (Objetiva) - Individual (Cod.:992161)</p><p>Peso da Avaliação 4,00</p><p>Prova 87407899</p><p>Qtd. de Questões 10</p><p>Acertos/Erros 9/1</p><p>Nota 9,00</p><p>A difusão é um fenômeno que acontece quando as moléculas de uma substância estão em desequilíbrio, ou seja, quando elas têm diferentes níveis de energia</p><p>ou concentração em diferentes partes de um sistema. Por exemplo, se você colocar um cubo de açúcar em um copo de água, as moléculas de açúcar estão</p><p>mais concentradas na região onde o cubo está, e as moléculas de água estão mais concentradas nas outras regiões. Isso cria uma diferença no potencial</p><p>químico da solução, que é uma medida da tendência das moléculas se espalharem pelo sistema. As moléculas de açúcar e de água vão se movimentar de</p><p>forma aleatória, seguindo as leis da termodinâmica, até que elas se distribuam de forma homogênea pelo copo, atingindo um estado de equilíbrio. Esse</p><p>processo é chamado de difusão. A difusão pode ocorrer em qualquer estado físico da matéria: sólido, líquido ou gasoso. No entanto, a velocidade e a</p><p>intensidade da difusão dependem das características do estado físico</p><p>Fonte: adaptado de: CREMASCO, Marco Aurélio. Fundamentos de transferência de massa. São Paulo: Editora Blucher, 2021.</p><p>Sobre a difusão, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:</p><p>( ) A difusão em gases é mais rápida do que em líquidos e sólidos, pois as moléculas gasosas têm maior energia cinética e menor interação entre si.</p><p>( ) A difusão em sólidos depende principalmente da estrutura cristalina, dos defeitos e das impurezas presentes no material, sendo mais lenta do que em</p><p>líquidos e gases.</p><p>( ) A difusão em líquidos depende principalmente da temperatura, da viscosidade e do tamanho das moléculas, sendo mais lenta do que em gases, mas</p><p>mais rápida do que em sólidos.</p><p>( ) A difusão em sólidos pode ocorrer por dois mecanismos principais: a difusão intersticial, na qual as moléculas se movem pelos espaços vazios entre os</p><p>átomos da rede cristalina; e a difusão por lacunas, na qual as moléculas trocam de posição com os átomos da rede cristalina.</p><p>Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:</p><p>A V - V - V - V.</p><p>B F - F - V - V.</p><p>C V - F - V - F.</p><p>D F - V - F - V.</p><p>[Laboratório Virtual - Perda de Carga Distribuída] No experimento Perda de Carga Distribuída, é possível analisar e verificar na prática o fenômeno de</p><p>perda de carga distribuída em tubulações de diferentes diâmetros, materiais e em diferentes vazões.</p><p>Considerando a configuração da bancada hidráulica do experimento no laboratório virtual, ilustrada na imagem a seguir, assinale a alternativa correta:</p><p>VOLTAR</p><p>A+ Alterar modo de visualização</p><p>1</p><p>2</p><p>A A leitura do diferencial de pressão pelo manômetro de tubo em "U" com água da bancada experimental é dada na unidade ‘Pascal’.</p><p>B O manômetro de tubo em “U” é utilizado para medir o diferencial de pressão entre dois pontos da tubulação por meio do acoplamento das mangueiras</p><p>do manômetro na tubulação analisada.</p><p>C A leitura do diferencial de pressão pelo manômetro de tubo em "U" com água da bancada experimental é dada na unidade ‘bar’.</p><p>D O líquido-base usado no manômetro diferencial de tubo em ‘U’ da bancada hidráulica é o mercúrio (Hg).</p><p>Através de uma placa de aço carbono (k = 60,5 W/m.K) de 50 por 75 cm, com 2 cm de espessura, existe uma taxa de transferência de calor da ordem</p><p>de 2500 W. A temperatura de uma face da placa é 250°C. Calcule a diferença de temperatura e a temperatura da outra face da placa.</p><p>Dados: L= 2cm = 0,02m; Q =2500 W; a área superficial da parede é dada por: A = a x b, onde: a= 50cm = 0,50m e b= 75cm = 0,75m.</p><p>Assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A 11,02°C e 238,98°C.</p><p>B 1,102°C e 247,24°C.</p><p>C 22,04°C e 227,96°C.</p><p>D 2,204°C e 247,80°C.</p><p>Leia a seguinte situação:</p><p>3</p><p>4</p><p>Um trocador de calor duplo tubo contendo água, a uma temperatura média de 32 °C, no tubo interno (feito de cobre), e óleo, a uma temperatura média de 78</p><p>°C na região anular. Além disso, o número de Nusselt é de aproximadamente 255 no tudo interno e de 35 na região anular.</p><p>Considera-se que o tubo interno possui uma espessura muito fina e seu diâmetro é de aproximadamente 1,5 cm, que o kágua = 0,65W/(m.K) e kóleo =</p><p>0,15W/(m.K).</p><p>Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:</p><p>I. O valor de U (639,25W/m².K) e do coeficiente convectivo da região anelar contendo óleo (650W/m².K) são muito próximos.</p><p>PORQUE</p><p>II. O valor do coeficiente convectivo do tubo interno contendo água (21050 W/m².K) é muito maior que a região anelar.</p><p>A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:</p><p>A As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.</p><p>B A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.</p><p>C As asserções I e II são falsas.</p><p>D A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.</p><p>Os mecanismos estudados no fenômeno de transferência de massa são a difusão e a convecção mássica. Considere o seguinte processo industrial: a</p><p>superfície de um componente metálico é endurecida com a aplicação superficial de um elemento carbonáceo. Este processo é conduzido dentro de um forno</p><p>a alta temperatura. Durante um curto período de tempo, as moléculas de carbono penetram alguns milímetros na superfície do componente metálico. O</p><p>resultado desse processo é um componente metálico com a dureza superficial mais elevada. Com base nos mecanismos de transferência de massa, assinale a</p><p>alternativa CORRETA que melhor caracteriza o processo descrito:</p><p>A Difusão mássica com reação química.</p><p>B Convecção mássica com reação química.</p><p>C Difusão mássica sem reação química.</p><p>D Radiação térmica sem reação química.</p><p>Um manômetro é usado para medir a pressão em um tanque. O fluido usado possui uma gravidade específica de 0,93 e a altura da coluna do</p><p>manômetro é de 62 cm. Se a pressão atmosférica local for de 87 kPa, determine a pressão absoluta dentro do tanque. Considere a densidade da água padrão,</p><p>como 1.000 kg/m³.</p><p>A A pressão absoluta dentro do tanque equivale a 652,64 kPa.</p><p>B A pressão absoluta dentro do tanque equivale a 87,56 kPa.</p><p>C A pressão absoluta dentro do tanque equivale a 143,56 kPa.</p><p>D A pressão absoluta dentro do tanque equivale a 92,66 kPa.</p><p>A Lei de Fick é uma lei quantitativa na forma de equação diferencial que descreve diversos casos de difusão de matéria ou energia em um meio no qual</p><p>inicialmente não existe equilíbrio químico ou térmico. Recebe seu nome de Adolf Eugen Fick, que as derivou em 1855. A partir dessa equação, podemos</p><p>calcular o fluxo mássico de uma substância em um meio. Para isso, precisamos do coeficiente de difusão da substância no meio. O coeficiente de difusão</p><p>depende das propriedades da substância e do meio em que ela se encontra. O coeficiente de difusão pode ser determinado experimentalmente ou calculado</p><p>teoricamente.</p><p>Fonte: https://www.engquimicasantossp.com.br/2016/07/lei-de-fick-para-difusao-molecular.html. Acesso em: 20 jul. 2023.</p><p>5</p><p>6</p><p>7</p><p>Considere a difusão de hidrogênio (espécie A) em ar (espécie B) a T = 300 K e que a mistura esteja suficientemente diluída para que a concentração molar</p><p>total (C) possa ser admitida como constante. A massa molar do H2 é MMH2 = 2 kg/kmol. Calcule o fluxo mássico (em kg/m².s) se o gradiente de</p><p>concentração em um local específico for igual a dCa/dx = -1 kmol/(m³.m).</p><p>Considere o coeficiente de difusão do hidrogênio em ar a 300 K de 7,77 x 10-5 m2/s.</p><p>A 7,77.10-5 kg/(m².s).</p><p>B 6,91.10-4 kg/(m².s).</p><p>C 1,55.10-4 kg/(m².s).</p><p>D 2,6.10-13 kg/(m².s).</p><p>Qual piscina que você atravessaria com maior rapidez?</p><p>A Com um obstáculo de 1 cm de altura.</p><p>B Com dez obstáculos cada qual com 15 cm de altura.</p><p>C Sem obstáculos.</p><p>D Com dez obstáculos cada qual com 1 m de altura.</p><p>[Laboratório Virtual - Perda de Carga Distribuída] No experimento Perda de Carga Distribuída, é possível analisar e verificar na prática o fenômeno de</p><p>perda de carga distribuída em tubulações de diferentes diâmetros,</p><p>materiais e em diferentes vazões.</p><p>Considerando a configuração da bancada hidráulica do experimento no laboratório virtual, ilustrada na imagem a seguir, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A Com o aumento da vazão volumétrica do fluido, a perda de carga no escoamento aumenta em todas as tubulações, exceto na tubulação de acrílico.</p><p>B Com o aumento da vazão volumétrica do fluido, a perda de carga no escoamento aumenta em todas as tubulações, exceto na tubulação de cobre.</p><p>C Com o aumento da vazão volumétrica do fluido, a perda de carga no escoamento aumenta em todas as tubulações, exceto nas tubulações de PVC.</p><p>Revisar Conteúdo do Livro</p><p>8</p><p>9</p><p>D Com o aumento da vazão volumétrica do fluido, a perda de carga no escoamento aumenta em todas as tubulações, independentemente do material do</p><p>tubo.</p><p>Com relação à viscosidade, os fluidos podem ser classificados em newtonianos e não newtonianos, dependendo do comportamento linear ou não linear no</p><p>que diz respeito à relação entre a tensão de cisalhamento e o gradiente local de velocidade.</p><p>Com relação às características dos fluidos newtonianos e não newtonianos, assinale a alternativa CORRETA:</p><p>A Para um fluido não newtoniano, a relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento é constante.</p><p>B Os fluidos viscoelásticos, quando submetidos a uma tensão de cisalhamento, sofrem uma deformação; quando esta cessa, a deformação sofrida</p><p>permanece.</p><p>C Os fluidos não newtonianos têm o comportamento totalmente dependente do tempo.</p><p>D Um fluido que se comporta como newtoniano somente após uma tensão mínima ser excedida é denominado plástico Bingham.</p><p>10</p><p>Imprimir</p>