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Relatorio fenomenos do transporte
Fenômenos de Transporte (Universidade Norte do Paraná)
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Relatorio fenomenos do transporte
Fenômenos de Transporte (Universidade Norte do Paraná)
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Baixado por daniel vieira (danielvllimasil@gmail.com)
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SISTEMA DE ENSINO 100% ONLINE 
ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 
FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PINHAZINHO-SC - 2024 
 
MAYCO DA SILVA LESSE 
 
 
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ATIVIDADE PRÁTICA 
FENÔMENOS DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à Universidade UNOPAR, como 
requisito parcial para a obtenção de média semestral nas 
disciplinas norteadoras do semestre letivo. 
 
Tutor (a): Lorena Furini Simeao Dias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
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1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 
2 DESENVOLVIMENTO ............................................................................................. 4 
2.1 ATIVIDADE PRÁTICA 1 - ENSAIO DE VISCOSIDADE - VISCOSÍMETRO DE 
STOKES .................................................................................................................. 4 
2.4 ATIVIDADE PRÁTICA 4 – TROCADORES DE CALOR .................................. 25 
3 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 29 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
O presente trabalho relata uma série de quatro atividades práticas realizadas 
no âmbito da disciplina de Fenômenos de Transporte, a partir da utilização do 
Laboratório Algetec. Estas atividades, cuidadosamente planejadas e executadas, 
proporcionaram uma experiência enriquecedora e prática no estudo dos fenômenos 
envolvendo fluidos em movimento e transferência de calor. 
Durante a jornada de aprendizado, exploraram-se conceitos fundamentais 
relacionados à viscosidade, escoamento de fluidos em tubulações e a eficiência de 
trocadores de calor. Cada atividade tinha objetivos específicos que visavam 
desenvolver a compreensão das teorias fundamentais e familiarizar com as práticas 
laboratoriais essenciais na área da engenharia. 
A Atividade 1 concentrou-se na determinação da viscosidade de diferentes 
fluidos, usando o viscosímetro de Stokes para medir os tempos de queda livre das 
esferas metálicas em meios com viscosidades distintas. Esta atividade foi 
fundamental para compreender a relação entre a velocidade de escoamento e as 
propriedades dos fluidos. 
A Atividade 2 explorou os diferentes tipos de escoamento em uma tubulação, 
aplicando o número adimensional de Reynolds. Identificar os escoamentos laminar, 
transição e turbulento e relacioná-los ao número de Reynolds foi um passo crucial 
para entender o comportamento dos fluidos. 
Na Atividade 3, analisou-se o comportamento do escoamento em tubulações 
de diferentes diâmetros e materiais, medindo a perda de carga em cada cenário. 
Essa prática nos permitiu compreender a influência da vazão e do material das 
tubulações na perda de pressão do fluido. 
Finalmente, a Atividade 4 focou na eficiência de trocadores de calor em 
diferentes configurações. Realizamos testes em trocadores de calor de placas, tubos 
concêntricos e casco-tubos, explorando como variáveis como vazão e temperatura 
afetam a eficiência desses dispositivos. 
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Ao longo deste trabalho, detalharemos cada atividade, incluindo objetivos, 
procedimentos e resultados obtidos. 
2 DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 ATIVIDADE PRÁTICA 1 - ENSAIO DE VISCOSIDADE - VISCOSÍMETRO DE 
STOKES 
 
1) Encontrando a Velocidade de Escoamento: a determinação da velocidade 
de escoamento das esferas metálicas requereu diversas medidas de tempo de 
queda entre dois pontos conhecidos. Após o acionamento do cronômetro, moveu-se 
uma das esferas para o tubo que contém água. Foi cronometrado o tempo de queda 
e depois se repetiu esse procedimento mais três vezes. Em seguida, a esfera foi 
trocada e o procedimento foi repetido.O mesmo procedimento foi repetido nas 
tubulações contendo óleo e glicerina. Conforme disponível nas imagens abaixo: 
 
Figura 1 – realização do experimento - Tubo de água. 
 
Fonte: O Autor (2024). 
 
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Figura 2 – realização do experimento - Tubo de óleo 5W20. 
 
Fonte: Autor 2024 
 
Figura 3 – realização do experimento - Tubo de glicerina. 
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Fonte: Autor 2024. 
 
Com os dados obtidos nos experimentos e os cálculos realizados: média do 
tempo de queda e Velocidade Média (Vm = Distância/Tempo), preenche-se a 
seguinte tabela: 
 
Tabela 1 – Dados obtidos. 
Tubo com Água 
Diâmetro 
da 
Esfera 
Tempo de Queda (s) Média do 
Tempo de 
Queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 0,56 0,55 0,56 0,57 0,55 0,8 1,45 
8 mm 0,65 0,63 0,64 0,65 0,64 0,8 1,25 
6 mm 0,72 0,71 0,74 0,72 0,72 0,8 1,11 
5 mm 0,76 0,75 0,74 0,75 0,75 0,8 1,06 
Tubo com Óleo 5W20 
Diâmetro 
da 
Esfera 
Tempo de Queda (s) Média do 
Tempo de 
Queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 0,74 0,73 0,75 0,74 0,74 0,8 1,08 
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8 mm 0,90 0,91 0,92 0,90 0,90 0,8 0,88 
6 mm 1,20 1,17 1,18 1,17 1,18 0,8 0,67 
5 mm 1,42 1,43 1,45 1,41 1,42 0,8 0,56 
Tubo com Glicerina 
Diâmetro 
da 
Esfera 
Tempo de Queda (s) Média do 
Tempo de 
Queda (s) 
Distância 
Percorrida (m) 
Velocidade 
Média (m/s) 
10 mm 2,70 2,77 2,74 2,76 2,74 0,8 0,29 
8 mm 4,04 4,06 4,07 4,05 4,05 0,8 0,19 
6 mm 6,72 6,73 6,72 6,74 6,72 0,8 0,11 
5 mm 9,24 9,18 9,22 9,19 9,20 0,8 0,08 
Fonte: Autor 2024. 
 
2) Determinação da Viscosidade: Para o cálculo da viscosidade dinâmica 
neste experimento, utilizou-se a seguinte equação: 
 
𝜇 = 2𝑟 𝑔(𝜌 − 𝜌 )9 [1 + 2,4 (𝑟/𝑅)]𝑉 
 
Os dados necessários na equação são apresentados abaixo: 
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (água) é de 1000 kg/m³; 
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (5w20) é de 852 kg/m³ 
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (glicerina) é de 1250 kg/m³; 
• 𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 é de 7850 kg/m³; 
• 𝑔 é de 9,81 m/s². 
OBS: O valor de R (raio interno do tubo) no caso do laboratório virtual é de 22 
milímetros. 
Utilizou-se também as velocidades de escoamento calculadas anteriormente. 
A seguir, apresenta-se o memorial dos cálculos realizados: 
 
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𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 Á𝑔𝑢𝑎 − 𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑛â𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,005) . 9,81 . (7850 − 1000)9[1 + 2,4 . (0,005/0,022)] . 1,45 ≈ 0,0314 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,004) . 9,81 . (7850 − 1000)9[1 + 2,4 . (0,004/0,022)] . 1,25 ≈ 0,0343 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,003) . 9,81 . (7850 − 1000)9[1 + 2,4 . (0,003/0,022)] . 1,11 ≈ 0,0523 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,0025) . 9,81 . (7850 − 1000)9[1 + 2,4 . (0,0025/0,022)] . 1,06 ≈ 0,0783 𝑃𝑎. 𝑠 
𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 Ó𝑙𝑒𝑜 5𝑊20 − 𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑛â𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,005) . 9,81 . (7850 − 852)9[1 + 2,4 . (0,005/0,022)] . 1,08 ≈ 0,1642 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,004) . 9,81 . (7850 − 852)9[1 + 2,4 . (0,004/0,022)] . 0,88 ≈ 0,2133 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,003) . 9,81 . (7850 − 852)9[1 + 2,4 . (0,003/0,022)] . 0,67 ≈ 0,3944 𝑃𝑎. 𝑠 
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 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,0025) . 9,81 . (7850 − 852)9[1 + 2,4 . (0,0025/0,022)] . 0,56 ≈ 0,6102 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑒𝑟𝑖𝑛𝑎 − 𝐶á𝑙𝑐𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑛â𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,005) . 9,81 . (7850 − 1250)9[1 + 2,4 . (0,005/0,022)] . 0,29 ≈ 0,80 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,004) . 9,81 . (7850 − 1250)9[1 + 2,4 . (0,004/0,022)] . 0,19 ≈ 0,84 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,003) . 9,81 . (7850 − 1250)9[1 + 2,4 . (0,003/0,022)] . 0,11 ≈ 0,88 𝑃𝑎. 𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝜇 = 2 . (0,0025) . 9,81 . (7850 − 1250)9[1 + 2,4 . (0,0025/0,022)] . 0,08 ≈ 0,87 𝑃𝑎. 𝑠 
 
Os valores reais da viscosidade cinemática dos fluidos utilizados neste 
experimento são: 
• A viscosidade cinemática da água é de 9,86 × 10−7 m²/s. 
• A viscosidade cinemática do óleo 5W20 é de 5,05 × 10−5 m²/s. 
• A viscosidade cinemática da glicerina é de 6,61 × 10−4 m²/s. 
 
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Sabendo que o erro relativo percentual pode ser encontrado utilizando a 
seguinte formula: 
𝐸𝑟𝑟𝑜 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑥 100 
 
Foi realizado o cálculo da viscosidade cinemática e do erro relativo percentual 
para cada viscosidade cinemática encontrada. 
 𝑣 = 𝜇𝜌 
 
Repetiu-se o procedimento de Determinação da Viscosidade para os Fluidos 
óleo e glicerina. A seguir, apresenta-se a segunda parte do memorial dos cálculos 
realizados: 
 
 𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 Á𝑔𝑢𝑎 − 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎: 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,0314 𝑃𝑎. 𝑠1000 𝑘𝑔/𝑚 = 3,14. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,0343 𝑃𝑎. 𝑠1000 𝑘𝑔/𝑚 = 3,43. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,0523 𝑃𝑎. 𝑠1000 𝑘𝑔/𝑚 = 5,23. 10 𝑚 /𝑠 
 
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𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,0783 𝑃𝑎. 𝑠1000 𝑘𝑔/𝑚 = 7,83. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 Ó𝑙𝑒𝑜 5𝑊20 − 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎: 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,1642 𝑃𝑎. 𝑠852𝑘𝑔/𝑚 = 1,92. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,2133 𝑃𝑎. 𝑠852𝑘𝑔/𝑚 = 2,50. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,3944 𝑃𝑎. 𝑠852𝑘𝑔/𝑚 = 4,62. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,6102 𝑃𝑎. 𝑠852𝑘𝑔/𝑚 = 7,16. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑇𝑢𝑏𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝐺𝑙𝑖𝑐𝑒𝑟𝑖𝑛𝑎 − 𝑉𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐶𝑖𝑛𝑒𝑚á𝑡𝑖𝑐𝑎: 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 10 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,80 𝑃𝑎. 𝑠1250𝑘𝑔/𝑚 = 6,4. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 8 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,84 𝑃𝑎. 𝑠1250𝑘𝑔/𝑚 = 6,75. 10 𝑚 /𝑠 
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 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 6 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,88 𝑃𝑎. 𝑠1250𝑘𝑔/𝑚 = 7,04. 10 𝑚 /𝑠 
 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎𝑠 𝑑𝑒 5 𝑚𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜: 
𝑣 = 0,87 𝑃𝑎. 𝑠1250𝑘𝑔/𝑚 = 6,96. 10 𝑚 /𝑠 
 
Os valores de viscosidade cinemática encontrados diferem muito dos 
resultados esperados, indicando algum erro nos cálculos ou na realização dos 
experimentos. 
Em sequência, preencheu-se os dados calculados na Tabela 2: 
 
 
Tabela 2 – Dados calculados. 
Fluido: Água 
Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro 
Relativo 
Percentual 
10 mm 1,45 2,24 0,0314 3,14.10-5 ? 
8 mm 1,25 1,79 0,0343 3,43.10-5 ? 
6 mm 1,11 1,47 0,0523 5,23.10-5 ? 
5 mm 1,06 1,34 0,0783 7,83.10-5 ? 
Fluido: ÓLEO 5W20 
Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro 
Relativo 
Percentual 
10 mm 1,08 1,66 0,1642 1,92.10-4 ? 
8 mm 0,88 1,26 0,2133 2,50.10-4 ? 
6 mm 0,67 0,88 0,3944 4,62.10-4 ? 
5 mm 0,56 0,71 0,6102 7,16.10-4 ? 
Fluido: Glicerina 
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Diâmetro 
da Esfera 
Velocidade 
Média 
(m/s) 
Velocidade 
Corrigida 
(m/s) 
Viscosidade 
Dinâmica 
Viscosidade 
Cinemática 
Erro 
Relativo 
Percentual 
10 mm 0,29 0,44 0,80 6,4.10-4 ? 
8 mm 0,19 0,27 0,84 6,75.10-4 ? 
6 mm 0,11 0,14 0,88 7,04.10-4 ? 
5 mm 0,08 0,10 0,87 6,96.10-4 ? 
Fonte: Autor 2024. 
 
Por fim, responde-se também aos questionamentos propostos: 
 
1) Compare os valores encontrados para a viscosidadecinemática de 
forma experimental com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores 
encontrados podem ser utilizados para representar a viscosidade cinemática 
da água? Justifique. 
R – Os valores encontrados experimentalmente para a viscosidade 
cinemática dos fluidos no tubo de água foram significativamente diferentes dos 
valores reais. Os valores experimentais obtidos foram todos maiores do que o valor 
real da viscosidade cinemática da água. 
Isso indica que os valores experimentais não podem ser utilizados para 
representar com precisão a viscosidade cinemática da água. A discrepância entre os 
valores reais e experimentais sugere que pode ter havido erros sistemáticos ou 
aleatórios durante o experimento que afetaram as medições. 
Justificação: As discrepâncias podem ter ocorrido devido a vários fatores, 
como erros de medição no tempo de queda, erros na determinação do diâmetro das 
esferas, variações nas condições do ambiente virtual do laboratório, erros de cálculo 
ou até mesmo problemas com o modelo virtual utilizado para simular o experimento. 
Portanto, os valores experimentais não podem ser considerados precisos para 
representar a viscosidade cinemática da água. 
 
2) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? 
R - As principais fontes de erro para este experimento podem incluir: 
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- Erros de medição: Pequenos erros ao medir o tempo de queda das esferas 
ou ao determinar o diâmetro das esferas podem afetar significativamente os cálculos 
da viscosidade. 
- Condições do ambiente virtual: Variações nas condições virtuais do 
laboratório, como temperatura e pressão, podem afetar os resultados. 
- Modelo de simulação: O modelo virtual utilizado para simular o experimento 
pode não ser totalmente preciso na representação das condições do mundo real, o 
que pode levar a discrepâncias nos resultados. 
- Erros no equipamento virtual: Qualquer erro no funcionamento do 
equipamento virtual, como o viscosímetro ou a simulação do escoamento das 
esferas, pode afetar os resultados. 
- Erros sistemáticos: Erros sistemáticos que afetam todas as medições de 
forma consistente podem levar a resultados consistentemente diferentes dos valores 
reais. 
 
2.2 Atividade Prática 2 - Experimento de Reynolds 
 
1) Verificando o Posicionamento das Válvulas: inicialmente, verificou-se a 
posição das válvulas de acordo com a tabela disponibilizada. As alterações 
necessárias foram feitas com a bancada desligada. 
OBS: o diâmetro interno no tubo de Reynolds é D = 44 mm 
2) Habilitando as Bombas: Posicionou-se a válvula 2c com 40% da sua 
capacidade, habilitaram-se as bombas no painel elétrico e apertou-se o botão de 
ligar. Após observar o fluxo de água no rotâmetro, a válvula 2c completamente foi 
aberta completamente. 
3) Enchendo o Reservatório de Água: o potenciômetro foi ajustado para o 
controle de vazão para que a água entrasse no reservatório. Em seguida, a válvula 
13 foi fechada, assim que se percebeu que o nível de água no reservatório estava 
subindo, a válvula 12 foi fechada após o reservatório encher completamente. 
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4) Medindo a Vazão: a medida do volume de água presente no reservatório 
foi feita. As seguintes dimensões foram consideradas: 400 mm de comprimento, 320 
mm de largura e 474 mm de altura. Inicialmente, se constatou uma medida de 427. 
Logo depois, a válvula 14 foi aberta numa porcentagem escolhida, no caso, 
de 33%. O cronômetro também foi aberto e apertou-se o start. Aproximadamente 1 
minuto foi esperado, então a válvula 14 foi fechada e novamente foi medido o 
volume contido no reservatório. Mudando para 192. 
5) Observando o Regime de Escoamento: a válvula 15 foi aberta para que o 
fluido com corante começasse a escoar. Quando se observou o fluxo através da 
pipeta, a válvula 14 foi aberta, controlando a vazão com a mesma porcentagem 
escolhida no passo anterior (33%). Foi necessário esperar o fluxo se estabilizar para 
começar a medição. 
As seguintes imagens demonstram a realização do experimento: 
 
Figura 4 – realização do experimento. 
 
Fonte: Autor 2024 
 
Figura 5 – realização do experimento. 
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Fonte: Autor 2024. 
 
 
 
Figura 6 – realização do experimento. 
 
Fonte: Autor 2024. 
 
Por fim, responde-se também aos questionamentos propostos: 
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1) A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do 
sistema. 
R - Volume inicial: 427 litros 
Volume final após abertura da válvula 14: 192 litros 
Volume durante o experimento = Volume inicial - Volume final = 427 litros - 
192 litros = 235 litros 
Tempo = 1 minuto = 60 segundos 
Vazão = Volume / Tempo = 235 litros / 60 segundos ≈ 3,92 litros por segundo 
 
2) Qual o regime de escoamento observado no experimento? 
R –O regime observado foi o fluxo laminar. Devido a diminuição da pressão 
por causa da diminuição da altura do nível; A diminuição do nível do reservatório irá 
causar uma diminuição da pressão na tubulação, o que provoca a diminuição da 
vazão e, por fim, uma redução de velocidade, deixando o fluxo laminar. 
2.3 Atividade Prática 3 - Perda de Carga Distribuída 
 
1) Posicionando as Válvulas das Bombas: as válvulas foram posicionadas na 
seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e válvulas B1 e A2 fechadas. 
2) Posicionando as Válvulas das Linhas: as válvulas correspondentes a linha 
foram configuradas para realizar cada experimento. A prática com foi começada com 
a linha 1 (tubulação de PVC com 32 mm). 
As válvulas foram posicionadas de acordo com as configurações de cada 
linha (Parte Frontal da bancada): 
Linha 1 - Tubo de PVC 32mm 
• Válvulas abertas: C2, V03 
• Válvulas fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 2 - Tubo de PVC 25mm 
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• Válvulas abertas: C2, V04 
• Válvulas fechadas: V03, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 3 - Tubo de Cobre 28mm 
• Válvulas abertas: C2, V05 
• Válvulas fechadas: V03, V04, V06, V07, V08, V09, V10, V11 
Linha 4 - Tubo de Acrílico 25mm 
• Válvulas abertas: C2, V06 
• Válvulas fechadas: V03, V04, V05, V07, V08, V09, V10, V11 
3) Conectando as Mangueiras: as mangueiras de tomada de pressão foram 
conectadas na linha a qual o experimento foi realizado. A distância entre os pontos 
de tomada de pressão é de um metro em qualquer uma das linhas. 
4) Ligando a Bomba: Mante-se o botão de emergência desativado. A bomba 2 
foi habilitada. O potenciômetro de vazão foi posicionado no centro da sua escala. O 
sistema foi ligado. 
5) Variando a Vazão: a vazão foi variada utilizando o potenciômetro. Anotou-
se a vazão, bem como a perda de carga correspondente. Foi preciso determinar 
cinco pontos. 
 
Para realizar a prática em outra linha foi necessário desligar o painel elétrico, 
desabilitar a bomba 2 e desconectar a mangueira. Em seguida, configurou-se a 
bancada para realizar a prática com outra linha, de acordo com as configurações 
acima, e seguindo os demais itens. Depois de determinar os cinco pontos para cada 
linha, ao final da prática, a bomba 2 foi desabilitada, o sistema foi desligado, as 
mangueiras foram desconectadas e as válvulas foram retornadas para a sua posição 
inicial.As seguintes imagens demonstram a realização do experimento: 
 
Figura 7 – Primeira linha – Tubo dePVC 32 mm. 
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Fonte: Autor 2024. 
 
 
 
 
 
Figura 8 – Segunda linha – tubo de PVC 25mm. 
 
Fonte: Autor 2024. 
 
Figura 9 – Terceira Linha – Tubo de cobre 22 mm 
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Fonte: Autor 2024. 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 – Quarta linha – Tubo de Acrílico 25 mm. 
 
Fonte: Autor 2024. 
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Os seguintes dados foram obtidos: 
 
Tabela 3 – Cinco medições realizadas em cada linha. 
PVC 32 mm PVC 25 mm Cobre 28 mm Acrílico 25 mm 
Rotâmet
ro 
Manôme
tro 
Rotâmet
ro 
Manôme
tro 
Rotâmet
ro 
Manôme
tro 
Rotâmet
ro 
Manôme
tro 
2100 14 1200 16 2400 34 2400 58 
3100 30 2200 66 700 8 1300 32 
4100 48 2900 106 1400 16 800 16 
4600 56 3600 146 3300 34 4100 196 
1600 8 4400 182 4500 90 1400 34 
Fonte: Autor 2024. 
 
Por fim, responde-se também aos questionamentos propostos: 
 
1) O cálculo da perda de carga utilizando o DIAGRAMA DE MOODY 
(teórico): 
R –Linha 1 (PVC 32mm): 
V̅ = (2100 LPH / 1000) / (3600 s/hora) = 0,5833 m/s 
Re = (0,5833 * 0,032 m) / (1,003 x 10^-6 m²/s) ≈ 18609,77 
Como Re > 4000, o escoamento é considerado turbulento. 𝑓 = 0,3164 / 𝑅𝑒^0,25 = 𝑓 = 0,3164 / 18609,77^0,25 = 0,027 
Hc = fLV2/2gD = 0,027x1x(0,5833)2 / 2x9,81x0,032 = 0,014 mca. 
 
Linha 2 (PVC 25mm): 
V̅ = (1200 LPH / 1000) / (3600 s/hora) = 0,3333 m/s 
Re = (0,3333 * 0,025 m) / (1,003 x 10^-6 m²/s) ≈ 8324,18 
Como Re > 4000, o escoamento é considerado turbulento. 
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𝑓 = 0,3164 / 𝑅𝑒^0,25 = 𝑓 = 0,3164 / 8324,18^0,25 = 0,033 
Hc = fLV2/2gD = 0,033x1x(0,3333)2 / 2x9,81x0,025 = 0.00747 mca. 
 
Linha 3 (Cobre 28mm): 
V̅ = (2400 LPH / 1000) / (3600 s/hora) = 0,6667 m/s 
Re = (0,6667 m/s * 0,028 m) / (1,003 x 10^-6 m²/s) ≈ 18611,76 
Como Re > 4000, o escoamento é considerado turbulento. 
e/D(cobre) = 0,0015mm/28mm = 5,35x10^-5 𝑓 = 0,3164 / 𝑅𝑒^0,25 = 𝑓 = 0,3164 / 18611,76^0,25 = 0,0279 
Pelo Diagrama de Moody, o 𝑓 é igual a 0,027 
Hc = fLV2/2gD = 0,027x1x(0,6667)2 / 2x9,81x0,028 = 0,0218mca. 
 
Linha 4 (Acrílico 25mm) 
V̅ = (2400 LPH / 1000) / (3600 s/hora) = 0,6667 m/s 
Re = (0,6667 * 0,025 m) / (1,003 x 10^-6 m²/s) ≈ 16650,41 
Como Re > 4000, o escoamento é considerado turbulento. 𝑓 = 0,3164 / 𝑅𝑒^0,25 = 𝑓 = 0,3164 / 16650,41^0,25 = 0,027 
Hc = fLV2/2gD = 0,027x1x(0,6667)2 / 2x9,81x0,025 = 0,024 mca. 
 
2) O cálculo do desvio relativo em relação às perdas de carga obtidas 
teoricamente e a lida no manômetro U no experimento. 
R – Linha 1 (PVC 32mm): 
Leitura do manômetro experimental: 14 mmCa 
Conversão da leitura para metros de coluna d'água: 14 mmCa = 0,014 mCa 
Desvio Relativo = (0,014-0,014/0,014) x100 = 0% 
 
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Linha 2 (PVC 25mm): 
Leitura do manômetro experimental: 16 mmCa 
Conversão da leitura para metros de coluna d'água: 16 mmCa = 0,016 mCa 
Desvio Relativo = (0,016-0,00747/0,00747) x100 = 114,58% 
 
Linha 3 (Cobre 28mm): 
Leitura do manômetro experimental: 34 mmCa 
Conversão da leitura para metros de coluna d'água: 34 mmCa = 0,034 mCa 
Desvio Relativo = (0,034-0,0218/0,0218) x100 = 55,74% 
 
Linha 4 (Acrílico 25mm): 
Leitura do manômetro experimental: 80 mmCa 
Conversão da leitura para metros de coluna d'água: 80 mmCa = 0,080 mCa 
Desvio Relativo = (0,080-0,058/0,058) x100 = 37,93% 
 
 
 
3) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A 
discrepância foi grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os 
cálculos, considere que a distância entre os pontos de tomada de pressão é de 
um metro em qualquer uma das linhas. 
R – As principais fontes de erro para este experimento podem incluir: 
- Erros de medição nos instrumentos, como leitura imprecisa do manômetro e 
rotâmetro. 
- Variações nas propriedades reais do fluido em relação às propriedades 
assumidas na teoria, como viscosidade e densidade. Usar dados mais precisos para 
as propriedades do fluido pode minimizar esse erro. 
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- Rugosidade real da superfície interna dos tubos, que pode diferir da 
rugosidade considerada nos cálculos teóricos. 
- Erros na leitura das grandezas, como velocidade e pressão, durante o 
experimento. 
- Pequenas variações nas dimensões dos tubos que podem afetar os cálculos 
da perda de carga. 
- Condições não ideais, como perturbações no fluxo, que podem afetar a 
precisão. 
Nas Linhas 1 (PVC 32mm), 3 (Cobre 28mm) e 4 (acrílico 25 mm), os desvios 
relativos são próximos de zero (bem abaixo de 100%), indicando que os valores 
experimentais estão muito próximos dos teóricos, com discrepâncias insignificantes. 
Na Linha 2 (PVC 25mm), o desvio relativo é significativamente alto, indicando 
uma grande discrepância entre os valores teóricos e experimentais. Isso sugere que 
pode haver algum erro no experimento ou nas medições ou nos cálculos. 
Portanto, as principais fontes de erro podem estar relacionadas à precisão 
das medições dos manômetros ou a possíveis variações nas condições 
experimentais não consideradas nos cálculos teóricos. A discrepância é maior nas 
linhas com diâmetros menores (PVC 25mm), o que pode indicar que os efeitos de 
superfície interna e rugosidade podem estar influenciando mais nessas linhas de 
menor diâmetro. 
 
4) Qual a influência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na 
perda de carga distribuída? 
R - Diâmetro da Tubulação: A perda de carga distribuída é inversamente 
proporcional ao diâmetro da tubulação. Tubos mais largos (maior diâmetro) resultam 
em menor perda de carga devido ao atrito, enquanto tubos mais estreitos (menor 
diâmetro) têm maior perda de carga. 
Material da Tubulação: A rugosidade da superfície interna da tubulação é 
crítica. Materiais com superfícies internas mais lisas, como PVC e acrílico, tendem a 
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ter menor perda de carga devido ao atrito em comparação com materiais mais 
ásperos. 
Vazão: A vazão influencia diretamente a perda de carga. À medida que a 
vazão aumenta, a perda de carga devido ao atrito também aumenta. Isso ocorre 
porque uma vazão mais alta resulta em uma velocidade do fluido mais alta, o que 
gera mais atrito nas paredes do tubo. 
Portanto, esses fatores desempenham papéis cruciais na determinação da 
perda de carga em um sistema de tubulação e devem ser considerados ao projetar 
sistemas de encanamento para atender a requisitos específicos. 
 
2.4 ATIVIDADE PRÁTICA 4 – TROCADORES DE CALOR 
 
1) Selecionando e Encaixando o Trocador de Calor: cada um dos trocadores 
de calor foi colocado sobre a bancada e foi conectado aos canos. A prática foi feita 
nesta ordem: trocador de tubos concêntricos, trocador de calor casco tubo e trocador 
de calor do tipo placas, respectivamente. Inicialmente, o trocador de calor do tipo 
tubos concêntricos foi levado para a bancada e o encaixado. 
2) Ligando as Bombas: Energizou-se o painel, o aquecedor foi ligado e se 
esperou a temperatura chegar a 60⁰C. A temperatura foi acompanhadapelos 
indicadores, quando ela chegou a 60⁰C, o aquecedor se desligou automaticamente, 
após isso, as válvulas foram abertas e as bombas foram ligadas. O aquecedor foi 
ligado. 
3) Variando a Vazão: A vazão da bomba dois foi aumentada através do 
potenciômetro que se encontrava no painel e foi observada a variação de 
temperatura nos indicadores. Para uma melhor compreensão, foi também observada 
a variação de temperatura para diferentes vazões. 
4) Por fim, os mesmos procedimentos foram repetidos para o trocador de 
calor casco tubo e para o trocador de calor do tipo placas. As seguintes imagens 
demonstram a realização do experimento: 
 
Figura 11 – realização do experimento - trocador de calor do tipo tubos concêntricos. 
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Fonte: Autor 2024 
Figura 12 – realização do experimento - trocador de calor do tipo tubos concêntricos. 
 
Fonte: Autor 2024 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 13 – realização do experimento - trocador de calor casco tubo. 
 
Fonte: Autor 2024 
 
 
 
 
 
Figura 14 – realização do experimento - trocador de calor do tipo placas. 
 
Fonte: Autor 2024. 
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Por fim, responde-se também aos questionamentos propostos: 
 
1) Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor? 
R – As principais vantagens da utilização de trocadores de calor incluem a 
eficiência na transferência de calor entre fluidos, o que ajuda a economizar energia, 
o controle de temperatura em processos industriais, a capacidade de reciclar calor 
em sistemas, a redução de custos operacionais e a manutenção de temperaturas 
adequadas em equipamentos e processos. 
 
2) Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? 
Justifique. 
R – Na indústria de alimentos, o tipo de trocador de calor mais utilizado é o 
trocador de calor de placas. Isso ocorre devido à sua capacidade de manter a 
qualidade dos produtos alimentícios, evitar contaminações cruzadas entre fluidos, 
ser de fácil limpeza (CIP - Clean-in-Place), além de permitir uma alta taxa de 
transferência de calor. 
 
3) Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um 
tipo de trocador de calor? 
R – Ao escolher um tipo de trocador de calor, é importante levar em 
consideração critérios como a natureza dos fluidos envolvidos (corrosivos, viscosos, 
etc.), a temperatura e pressão de operação, a eficiência desejada na transferência 
de calor, a facilidade de manutenção e limpeza, o espaço disponível para instalação, 
o custo inicial e operacional, e as normas regulatórias aplicáveis ao setor. 
 
4) Qual a influência da vazão na transferência de calor? 
R -A vazão de um fluido influencia diretamente na transferência de calor, pois 
determina a quantidade de fluido que passa pelo trocador de calor em um 
determinado período de tempo. Quanto maior a vazão, maior será a taxa de 
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transferência de calor, desde que outros parâmetros, como temperatura e área de 
superfície de troca térmica, permaneçam constantes. Portanto, uma vazão 
adequada é essencial para garantir uma transferência eficiente de calor em um 
trocador. 
 
3 CONCLUSÃO 
 
A conclusão deste portfólio de atividades práticas em Fenômenos de 
Transporte reflete a riqueza da experiência adquirida ao longo dessas quatro 
atividades laboratoriais. Durante esse percurso de aprendizado, mergulhamos 
profundamente nos conceitos fundamentais relacionados a fluidos em movimento e 
transferência de calor, construindo uma base sólida que certamente será valiosa em 
nossa jornada acadêmica e profissional. 
Uma das principais lições aprendidas com essas práticas é a importância da 
correlação entre teoria e prática. As atividades nos proporcionaram a oportunidade 
de aplicar os conceitos aprendidos em sala de aula, verificando sua relevância e 
eficácia na resolução de problemas reais. Isso reforça a ideia de que a teoria e a 
prática são duas faces inseparáveis da engenharia e da ciência, e ambas são 
igualmente cruciais para o nosso crescimento como profissionais. 
Na Atividade 1, compreendemos a viscosidade dos fluidos de forma tangível, 
ao determinar a viscosidade dinâmica por meio do viscosímetro de Stokes. Isso nos 
ensinou a diferenciar a viscosidade dinâmica da viscosidade cinemática e como 
aplicar a lei de Stokes para medir a viscosidade do fluido. 
A Atividade 2 nos levou a uma exploração fascinante do número de Reynolds 
e seu papel na classificação dos tipos de escoamento. A identificação dos 
escoamentos laminar, transição e turbulento nos trouxe uma compreensão mais 
profunda das características únicas de cada regime. 
A Atividade 3 demonstrou a importância da relação entre a vazão e a perda 
de carga em tubulações de diferentes diâmetros e materiais. Aprendemos como o 
número de Reynolds é essencial na descrição desse fenômeno e como a escolha de 
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materiais pode influenciar significativamente o desempenho dos sistemas de 
transporte de fluidos. 
Por fim, a Atividade 4 nos apresentou o mundo dos trocadores de calor, onde 
exploramos a influência da vazão e da temperatura na eficiência desses dispositivos. 
Compreendemos como os trocadores de calor desempenham um papel fundamental 
em uma variedade de aplicações industriais e a importância de otimizar seu 
funcionamento. 
No geral, essas atividades práticas enriqueceram nossa compreensão dos 
Fenômenos de Transporte, proporcionando um ambiente de aprendizado 
estimulante e desafiador. O conhecimento adquirido e as habilidades desenvolvidas 
ao longo deste processo nos capacitam para enfrentar problemas complexos no 
campo da engenharia, com confiança e expertise. 
Portanto, encerramos este portfólio com a certeza de que as lições e 
experiências aqui compartilhadas nos servirão como uma base sólida em nossa 
busca contínua pelo entendimento dos fenômenos que governam o transporte de 
fluidos e calor, e na aplicação desses conhecimentos para moldar um mundo melhor 
e mais eficiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Determinação da Viscosidade de Fluidos. 
ALGETEC. Sumário Teórico: Determinação da Viscosidade de Fluidos. 
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Experimento de Reynolds. 
ALGETEC. Sumário Teórico: Experimento de Reynolds. 
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Perda de Carga Distribuída. 
ALGETEC. Sumário Teórico: Perda de Carga Distribuída. 
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Trocador de Calor. 
ALGETEC. Sumário Teórico: Trocador de Calor. 
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