31 Fenômenos de Transporte

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A
B
C
D
E
1 Marcar para revisão
Qual é a potência máxima, em kW, que um agricultor pode
obter instalando uma turbina hidráulica num pequeno rio que
passa na sua propriedade e tem vazão de 100 L/s e altura de
queda de 2m? Considere que a velocidade a montante e a
jusante (antes e após) da turbina é igual e despreze toda as
perdas.
2
1
1960
0,19
5
Resposta correta
07/11/2024, 16:11 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/672d0cf093e529c49d3d5d54/gabarito/
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Gabarito Comentado
A potência máxima obtida em KW pela turbina hidráulica
depende do trabalho realizado em uma unidade de
segundo. P � T/Δt Onde, * P = potência máxima * T =
trabalho realizado * Δt = intervalo de tempo Como a
vazão dessa turbina é de 100 litros a cada segundo,
temos a queda de um volume de 100 litros de água de
uma altura de 2 metros. Esse volume de água,
considerando que a densidade da água é de
aproximadamente 1 kg/L, corresponde a uma massa de:
d = m/V 1 = m/100 m = 100 kg Calculando o trabalho
realizado pela queda da água: T = mgh T � 100. 10. 2 T �
2000 Joules Esse trabalho é realizado em um intervalo
de tempo de um segundo: P � T/Δt P � 2000/1 P � 2000
Watts P � 2 KW
2 Marcar para revisão
O escoamento em um canal com altura , largura  e
declividade  é representado na figura abaixo.
Se o escoamento for laminar, o perfil de distribuição de
velocidades é dado pela função
Em que
Qual é a expressão para vazão volumétrica na seção
transversal do canal?
h B
θ
u(y) = K(hy − )y2
2
K =
ρgsenθ
μ
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A
B
C
D
E
A
B
Como se trata de velocidade variável ao longo da seção,
utilize a fórmula geral para cálculo da vazão, .Q = ∫ V dA
Kh3/2
KBh3/3
Kh3/3
Kh3
KBh2/3
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A resposta correta é: KBh3/3
3 Marcar para revisão
Em um oleoduto de  de diâmetro interno escoa petróleo
com velocidade média de . Calcule a vazão
escoada em barris por dia (bpd). Obs.: .
20 "
0, 60m/s
1barril ≅159L
66kbpd
0, 122bpd
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C
D
E
A
B
2762bpd
188bpd
130kbpd
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A resposta correta é:  . A vazão escoada em
barris por dia é dada por:
Q � V x A � 0,60 x π x �20” x 0,0254m) /4 = 122 � 10
m /s
1 m = 1000 L 122 � 10 m /s = X = 122 L/s 1 dia = 24h x
60min x 60s = 86400 s 1s – 122 L 86400s – X� 10,5 � 10
L/dia 1 barril --- 159L X ----�����10,5 � 10 L/dia X � 66,1
x 10 L/dia = 66 kbpd
66kbpd
2 �3
3
3 �3 3
6
6
3
4 Marcar para revisão
Qual a classificação do escoamento definido pelo campo de
velocidade:
→
V = aî − x2 ĵ + xtk̂
1D e permanente
2D e permanente
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C
D
E
3D e permanente
1D e transiente
2D e transiente
Resposta correta
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Gabarito Comentado
O campo de velocidade apresentado é definido por três
componentes: , e . No entanto, apenas o
componente é constante, enquanto os componentes 
e variam com o tempo e a posição, respectivamente.
Isso indica que o escoamento é unidimensional �1D�, pois
apenas uma direção é constante. Além disso, a presença
do tempo na equação indica que o escoamento é
transiente, ou seja, varia com o tempo. Portanto, a
classificação correta do escoamento é 1D e transiente.
î ĵ k̂
î ĵ
k̂
5 Marcar para revisão
Uma bomba horizontal recalca água à uma vazão de 
e 20°C. O bocal de entrada, onde a pressão é ,
tem área . No bocal de saída, a pressão é
 e a área . Calcule a potência da
bomba, em kW, desprezando as perdas.
58m3/h
p1 = 120kPa
A1 = 60cm2
p2 = 325kPa A2 = 7cm2
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A
B
C
D
E
9,3
2,3
7,4
3,2
4,2
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o
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Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, é necessário utilizar a
equação da continuidade e a equação de Bernoulli. A
equação da continuidade nos diz que a vazão de entrada
é igual à vazão de saída, ou seja, a velocidade da água
na entrada e na saída da bomba é a mesma. A equação
de Bernoulli, por sua vez, nos permite calcular a
diferença de pressão entre a entrada e a saída da
bomba. Com essas informações, podemos calcular a
potência da bomba, que é o trabalho realizado pela
bomba por unidade de tempo. Aplicando essas
equações e considerando as informações dadas no
enunciado, obtemos que a potência da bomba é de 7,4
kW.
6 Marcar para revisão
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A
B
C
D
E
Qual é o único escoamento, entre os listados abaixo,
classificado como laminar?
Escoamento da água ao redor de um duto
submarino com 0,5m de diâmetro em um local cuja
correnteza tem velocidade média de 1,0m/s.
Escoamento provocado pela bola de futebol em um
chute direto para o gol em cobrança de falta.
Escoamento no interior de uma adutora de água.
Escoamento ao redor da asa de um avião em
condições ideais.
Escoamento que ocorre ao beber refrigerante com
canudo.
Resposta incorreta
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Gabarito Comentado
O escoamento laminar é caracterizado por um fluxo
suave e ordenado, onde as partículas do fluido se
movem em camadas paralelas, sem cruzar entre si.
Nesse contexto, a alternativa que melhor representa
esse tipo de escoamento é a opção E� "Escoamento que
ocorre ao beber refrigerante com canudo". Isso ocorre
porque, ao bebermos um líquido com um canudo, o fluxo
do líquido é suave e ordenado, sem turbulências,
caracterizando um escoamento laminar.
Questão 6 de 10
Corretas �5�
Incorretas �1�
Em branco �4�
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Exercicio Dinâmica Dos Fluidos Sair
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A
B
C
D
E
7 Marcar para revisão
O jato de água da figura abaixo atinge perpendicularmente
uma placa. Qual é, aproximadamente, a intensidade da força
necessária para manter a placa fixa?
60 N
500 N
0,4 N
64.000 N
100 N
Resposta correta
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Gabarito Comentado
A resposta correta é: 500 N
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A
B
C
8 Marcar para revisão
Marque a única alternativa incorreta:
Se a tubulação de sucção de uma bomba tem
diâmetro igual à de recalque e os bocais estão numa
mesma altura, a pressão a montante (antes) será
menor que a jusante (depois) da bomba.
Na equação integral da energia, o trabalho
provenientede bombas será negativo, enquanto o
aplicado em turbinas é positivo.
As tensões viscosas causam ganho de carga
(energia) ao longo do escoamento entre duas
seções.
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D
E
Num escoamento invíscido no interior de uma
tubulação horizontal, a redução do diâmetro numa
seção a jusante acarretará a diminuição da pressão
em relação a montante.
Numa tubulação horizontal de diâmetro constante
onde ocorre escoamento viscoso, há uma redução
da pressão ao longo do comprimento.
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o
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Gabarito Comentado
A alternativa C está incorreta. As tensões viscosas, na
verdade, não causam ganho de carga (energia) ao longo
do escoamento entre duas seções. Elas são
responsáveis pela perda de energia no escoamento
devido ao atrito interno do fluido. Portanto, ao contrário
do que a alternativa sugere, as tensões viscosas
resultam em uma perda de carga, e não em um ganho.
9 Marcar para revisão
Um fluido ideal, sem viscosidade e incompressível, escoa por
um tubo horizontal de seção quadrada de lado .
Esse tubo, a partir de certo ponto, se expande de modo a ter
o lado . Sabendo que a vazão do tubo é de
, a variação da pressão , em
, é de:
Dado: densidade do fluido 
L1 = 2, 0cm
L2 = 6, 0cm
3, 6litros/s ΔP = P2 − P1
kPa
ρ = 1, 0 × 103kg/m3
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A
B
C
D
E
400
40
4,0
0,40
0,040
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A questão envolve o princípio de Bernoulli para fluidos
ideais, que afirma que a soma da energia cinética, da
energia potencial gravitacional e da energia de pressão é
constante ao longo de uma linha de fluxo. No caso de um
tubo horizontal, a energia potencial gravitacional é a
mesma em todos os pontos, portanto, a variação de
pressão é determinada pela variação da energia cinética.
Como a seção do tubo se expande, a velocidade do
fluido diminui, portanto, a energia cinética diminui e a
pressão aumenta. A variação de pressão pode ser
calculada a partir da vazão e da densidade do fluido,
resultando em 40 kPa.
10 Marcar para revisão
A figura abaixo ilustra uma curva que inverte o sentido de jato
de água. Considerando que o diâmetro do jato permanece o
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A
B
C
D
E
mesmo, encontre uma expressão para a velocidade máxima
 se a força máxima que o suporte resiste é .V0 F0
√1
D0
F0
ρ0
√2
D0
F0
ρ0π
√ F0
ρ0π
√1
D0
F0
ρ0π
√1
D0
2F0
ρ0π
Questão não respondida
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
A resposta correta é:  √1
D0
2F0
ρ0π
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