FT-Atividade 4

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• Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“Os escoamentos em canais, rios, vertedouros e aqueles em torno de cascos de navios são 
bons exemplos de escoamentos em uma superfície livre. As forças gravitacional e de 
inércia são importantes nessa classe de problemas. Assim, o número de Froude se torna 
um parâmetro importante de semelhança”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . 
São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 379. 
 
A respeito dos escoamentos em superfícies livre, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) As variáveis geométricas são importantes nesse tipo de escoamento. 
II. ( ) O número de Reynolds é importante nesse tipo de escoamento. 
III. ( ) O modelo e o protótipo operam no mesmo campo gravitacional. 
IV. ( ) A escala de velocidade é o quadrado da escala de comprimento nesse tipo de 
estudo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, F. 
 
Resposta Correta: 
V, V, V, F. 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. As variáveis 
geométricas são importantes em todos os tipos de escoamento, 
assim como o número de Reynolds. O modelo e o protótipo 
apresentam o mesmo campo gravitacional, logo, podemos 
desprezar esse fator. Já a escala de velocidade é determinada 
pela raiz quadrada da escala do comprimento. 
 
 
• Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“A velocidade necessária no modelo também pode ser reduzida se a escala de 
comprimento não for pequena, ou seja, se o modelo for relativamente grande. A seção de 
teste para grandes modelos também é grande e isso provoca o aumento dos custos do 
túnel de vento”. 
 
MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T. H. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos . 
São Paulo: Edgard Blucher, 2004. p. 377. 
 
 
Considerando o exposto, sobre os parâmetros utilizados em modelos para estudos de 
escoamentos, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. É possível utilizar o modelo para estudar as características de escoamentos de corpos 
totalmente imersos em fluidos. 
II. Nesses estudos, é necessário manter a semelhança geométrica entre o protótipo e o 
modelo. 
 
III. Um dos critérios utilizados é o número de Reynolds, o qual deve ser igual no modelo e 
no protótipo. 
IV. O número de Weber é importante para escoamentos em torno de corpos imersos. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I, II e III, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o estudo 
adimensional e a teoria da semelhança podem fornecer dados 
para estudarmos as características de escoamentos em torno de 
corpos totalmente imersos em um fluido. Nesse tipo de estudo, é 
necessário mantermos a semelhança geométrica e a do número 
de Reynolds. O número de Weber pode ser desprezado, porque, 
nesse tipo de escoamento, os efeitos da tensão superficial, os 
quais fazem parte do cálculo do número de Weber, não são 
importantes. 
 
 
• Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“Em face da revolução da tecnologia da informação nas últimas décadas, um forte aumento 
da produtividade industrial trouxe uma melhoria na qualidade de vida ao redor do mundo. 
Muitas descobertas importantes na tecnologia da informação vêm sendo viabilizadas por 
avanços na engenharia térmica que garantiam o controle preciso de temperatura em 
sistemas abrangendo desde tamanhos de nanoescala, em circuitos integrados, até grandes 
centrais de dados repletas de equipamentos que dissipam calor”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 
8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 24. 
 
Considerando o exposto, sobre energia térmica, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Melhorias em circuitos impressos permitem que eles se tornem menores, mesmo 
dissipando mais energia térmica. 
II. Nós já atingimos o máximo da capacidade de processamento de um microchip por causa 
da capacidade térmica de dissipação de calor. 
III. Grandes equipamentos computacionais precisam de salas refrigeradas para garantir 
uma boa dissipação térmica. 
IV. A incorreta dissipação térmica de um componente pode levar à sua queima quando em 
funcionamento. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, III e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I, III e IV, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois avanços na 
engenharia térmica permitiram melhorias em circuitos 
impressos, ou seja, eles são mais potentes, mesmo dissipando 
mais energia térmica. Ainda não atingimos o máximo da 
 
capacidade de processamento de um microchip. Isso sempre é 
possível se aumentar a capacidade de processamento. Assim, 
essa barreira ainda está longe de ser alcançada. Grandes 
computadores precisam de salas refrigeradas para garantir uma 
dissipação térmica eficiente. Se um equipamento não dissipar 
sua energia térmica de uma maneira eficiente, a sua 
temperatura interna irá aumentar e esse fato pode provocar a 
queima do equipamento. 
 
• Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
Uma garrafa térmica de café pode ser estudada por analogia como um recipiente 
completamente fechado, cheio de café quente, colocado em um volume de controle cujo ar 
e parede estão a uma temperatura fixa, conforme se ilustra na figura a seguir. As várias 
formas de transferência de calor foram denominadas pela letra q n seguida de um subíndice 
n= 1 até 8. 
 
 
 
Fonte: Moran et al. (2005, p. 396). 
 
Com base no exposto, sobre transferência de calor, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Q 2 
representa o processo de condução por meio do frasco de plástico. 
II. Q 8 
está representando a troca de calor por radiação entre a superfície externa da cobertura e a 
vizinhança. 
III. Q 1 
está representando a convecção do café para o frasco de plástico. 
IV. Q 6 
está representando a convecção livre. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
I, II e III, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o processo 
envolvendo Q 2 é, realmente, a condução devido à diferença de 
temperatura da superfície do frasco em contato com o café e a 
temperatura ambiente externa. A radiação ocorrerá entre a 
superfície ambiente e a cobertura e está corretamente 
representada por Q 8. O processo de convecção do café para o 
frasco plástico está corretamente representado por Q 1. Q 6 
representa, todavia, o processo de condução por meio da 
cobertura. 
 
 
• Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
Considere um escoamento que, antes, era utilizado com água a uma temperatura de 20ºC 
para escoar benzeno. A tubulação é horizontal, cilíndrica, de seção circular com o seguinte 
 
diâmetro: D = 150 mm. A água, nessa tubulação, escoava a uma velocidade de 3,2 m/s. 
Entre duas seções distantes uma da outra, equivalente a 20 m, a perda de pressão, quando 
o fluido era água, correspondia a 40 kPa. O benzeno será escoado a uma mesma 
temperatura a partir do mesmo conduto. Assim, objetiva-se ter a mesma perda de pressão 
entre as seções. Dados: = 9,8 x 10 -4 N.s/m 2 , = 6,4 x 10 -4 N.s/m 2 , ambos a 
20ºC. Acerca do exposto, a velocidade de escoamento do benzeno será um número entre: 
Resposta Selecionada: 
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta Correta: 
4,1 e 5 m/s. 
 
 
 
 
 
 
 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o problema em 
pauta pode ser resolvido utilizando a teoria da semelhança. 
Como a tubulação será a mesma, a escala que devemos utilizar 
é 1 : 1. A relação entre a viscosidade do benzeno e da água 
será dada por = = 0,65. Para mantermos a mesma 
pressão de 40 kPa, temos que a velocidade deverá ser reduzida 
para V benzeno = x V água 
= 1,54 x 3,2= 4,93 m/s. 
 
 
• Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“A partir do estudo da termodinâmica, aprendemos que a energia pode ser transferida por 
interações de um sistema com a sua vizinhança. Essas interações são denominadas 
trabalho e calor. A transferência de calor pode ser definida como a energia térmica em 
trânsito em razão de uma diferença de temperaturas no espaço”. 
 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 
8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 2. 
 
A respeito da transferência de calor, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A condução requer um gradiente de temperatura em um fluido estacionário. 
 
II. ( ) A convecção é a transferência de calor que ocorre entre uma superfície e um fluido 
em movimento quando eles estiverem a diferentes temperaturas. 
III. ( ) A radiação ocorre quando um corpo emite energia na forma de ondas. 
IV. ( ) Finalmente, tem-se a transferência de calor por sublimação, que é quando um fluido 
passa do estado sólido para o estado gasoso, por exemplo. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, F. 
Resposta Correta: 
V, V, V, F. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. Existem três tipos 
de transferência de calor: a condução, que ocorre em fluidos 
estacionários; a convecção, que ocorre em fluidos em 
movimento; e a radiação, que é a emissão de calor na forma de 
ondas eletromagnéticas. Essa forma de transferência de calor 
não exige um meio fluido. Já a sublimação é uma mudança de 
estado e não uma forma de transferência de calor. 
 
 
• Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
É preciso estudar o escoamento de água em uma válvula que alimenta uma tubulação. A 
válvula possui diâmetro de 305 mm. A vazão na válvula é de 1,7 m 3 /s e o fluido utilizado 
no modelo também é água na mesma temperatura da que escoa no protótipo. A 
semelhança entre o modelo e o protótipo é completa e o diâmetro da seção de alimentação 
no modelo é igual a 38,10 mm. Nesse sentido, a vazão de água no modelo é um número 
entre: 
 
Resposta Selecionada: 
0,21 e 0,30 m 3/s. 
Resposta Correta: 
0,21 e 0,30 m3/s. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, para garantir 
a semelhança entre o modelo e o protótipo, o número de 
Reynolds deve obedecer à relação Re m 
= Re, ou seja, = . Como os fluidos utilizados no 
protótipo e no modelo são os mesmos, temos que = . 
A vazão na válvula é dada pela fórmula Q = V . A. Então, 
= = = . Portanto: Q m 
= x 1,7 = 0,212 m 3/s. 
 
 
• Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
Supõe-se curar (endurecer) o revestimento de uma obturação feita em um dente por meio 
da exposição dessa placa a uma lâmpada de infravermelho que fornece uma irradiação de 
2.000 W/m 2 . Tal placa absorve 80% da irradiação proveniente da lâmpada e possui uma 
emissividade de 0,50. A temperatura da vizinhança é de 30 ºC e a tensão superficial é dada 
 
por = 5,67 x 10 -8 W/m 2 . Sabe-se que não há transferência de calor na parte 
posterior da placa e o revestimento, ou seja, nesse caso, a convecção não estará presente. 
Diante do exposto, a temperatura da placa revestida é um número entre: 
Resposta Selecionada: 
201 e 300ºC. 
Resposta Correta: 
201 e 300ºC. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a temperatura 
do revestimento da placa pode ser determinada ao colocarmos 
uma superfície de controle em torno da superfície exposta, ou 
seja, = E entrada - E saída = 0. A entrada de energia é devido à 
absorção da irradiação da lâmpada e à transferência líquida por 
radiação para a vizinhança, logo, E entrada = 80% de 2.000 W/m 2 = 
1.600 W/m 2. Essa energia deve ser igual a ( ). 
Logo 1.600 = 0,5 x 5,67 x 10 -8 ( ). Dessa forma, temos que 
564 x 10 8 = . Logo T s 
= 504,67 K ou 231,67 ºC. 
 
 
• Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir. 
 
“A transferência de calor por convecção pode ser classificada de acordo com a natureza do 
escoamento do fluido em convecção forçada: quando o escoamento é causado por meios 
externos e convecção natural e quando o escoamento é originado a partir de diferenças de 
massas específicas causadas por variações de temperatura no fluido”. 
BERGMAN, T. L.; LAVINE, A. S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa . 
8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2019. p. 5. 
 
Considerando o exposto, sobre transferência de calor por convecção, analise as afirmativas 
a seguir. 
 
I. O escoamento de ar feito por um ventilador é um exemplo de convecção forçada. 
II. A água aquecendo no fogo é um exemplo de convecção natural. 
III. Os ventos que fazem um gerador eólico produzir energia são exemplos de convecção 
natural. 
IV. A neve caindo em um dia de muito frio é um exemplo de convecção natural. 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
Resposta Selecionada: 
I, III e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I, III e IV, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois processos 
envolvendo convecção forçada têm equipamentos envolvidos, 
como ventiladores e bombas. O fogo faz com que a convecção 
seja forçada. Assim, se a água se aquecesse, devido a uma 
 
temperatura ambiente, o processo seria natural. Os ventos são 
exemplos de convecção natural, assim como a formação da 
neve em função de baixas temperaturas. 
 
• Pergunta 10 
0 em 1 pontos 
 
A figura a seguir ilustra que existe uma enorme distância entre a equação de Euler (que 
admite o deslizamento nas paredes) e a equação de Navier-Stokes (que mantém a 
condição de não escorregamento). Na parte “(a)” da figura, mostra-se essa distância e, na 
parte “(b)”, a camada limite é mostrada como a ponte que veio preencher a referida 
distância. 
 
 
Fonte: Çengel e Cimbala (2007, p. 445). 
 
A respeito da teoria da camada limite e dessa ilustração, analise as afirmativas a seguir e 
assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
 
I. ( ) A teoria da camada limite preenche o espaço entre a equação de Euler e a equação de 
Navier-Stokes. 
II. ( ) As regiões denominadas escoamento sem viscosidade possuem número de Reynolds 
muito alto. 
III. ( ) Essa ilustração compara a equação de Euler e a equação de Navier-Stokes a duas 
montanhas. 
IV. ( ) A teoria da camada limite é comparada a uma ponte que diminui o espaço entre as 
duas equações citadas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
V, V, V, F. 
 
Resposta Correta: 
V, V, V, V. 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois a 
figura faz uma analogia entre a distância existente entre as 
equações de Euler e de Navier-Stokes, que foram encurtadas, 
como se fosse construída uma ponte entre essas montanhas. 
Um alto número de Reynolds mostra que um escoamento é 
turbulento, ou seja, as forças viscosas resultantes podem ser 
desprezadas quando comparadas com as forças de inércia e de 
pressão. Nesse sentido, enfatiza-se que a ilustração evidencia 
as equações de Euler e de Navier-Stokes representadas por 
duas montanhas e a teoria da camada limite como uma ponte 
encurtando a distância entre essas montanhas ou, até mesmo, 
como sendo um caminho de aproximação entre elas.