Questão 21
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Perda de carga
Perda de carga é a energia dissipada em forma de calor devido ao atrito e à viscosidade em uma canalização.
Nesse sentido, a perda de carga unitária em um tubo de 50mm de diâmetro, coeficiente de atrito de 0,031 e comprimento de 100m, sendo que a água escoa com vazão de 0,01 m3/s, é de:
A) 0,47m/m.
B) 0,52m/m.
C) 0,74m/m.
D) 0,82m/m.
E) 0,94m/m.
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Questão 22
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Número de Reynolds
O parâmetro que determina se o regime de escoamento de um fluido é laminar ou turbulento recebe o nome de "número de Reynolds".
Nesse contexto, analise as seguintes afirmativas com (V) para as verdadeiras e (F) para as falsas.
( ) I. Quando Re ≤ Re,Crítico , o escoamento é considerado turbulento.
( ) II. O escoamento turbulento é caracterizado por camadas paralelas.
( ) III. O escoamento turbulento é aquele em que as partículas do fluido se misturam rapidamente enquanto se movimentam.
( ) IV. O número de Reynolds pode ser calculado pela equação:
Re = γ × g × V.
( ) V. Para tubos com paredes lisas, Re,Crítico = 40.000.
Marque a alternativa com a ordem correta.
A) V, F, F, V, F.
B) V, F, V, F, F.
C) F, F, V, F, V.
D) F, V, F, V, V.
E) V, V, V, F, F.
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Questão 23
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Empuxo
O princípio elaborado por Arquimedes diz que a força de flutuação sobre um corpo submerso em um fluido é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.
À luz desse princípio, calcule a carga total que um navio no mar (1,03g/cm3) pode carregar sem afundar, supondo que ele tem um volume de 200m3.
A) 150.000kg.
B) 190.000kg.
C) 106.000kg.
D) 200.000kg.
E) 206.000 kg.
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Questão 24
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O manômetro
Um manômetro é o instrumento utilizado para medir a pressão de fluidos contidos em recipientes fechados. O manômetro para medição da pressão absoluta é usado quando pressões devem ser medidas, independentemente da pressão atmosférica. A pressão do meio medido é determinada contra uma pressão de referência, sendo que esta última corresponde ao ponto zero da pressão absoluta.
Nesse contexto, determine a pressão manométrica em P devido à deflexão do mercúrio do manômetro em U da figura a seguir.
A) Aproximadamente 77kPa.
B) Aproximadamente 89kPa.
C) Aproximadamente 94kPa.
D) Aproximadamente 106kPa.
E) Aproximadamente 111kPa.
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Questão 25
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Equação da Continuidade
Uma tubulação vertical de 200mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 100mm, onde a pressão é de 1 atm. A 4 metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 18mca. Calcular a velocidade e a vazão no trecho de diâmetro 200mm. Considerar escoamento permanente e sem perda de energia.
A) V = 3,91m/s e Q = 0,12m3/s.
B) V = 15,64m/s e Q =0,12m3/s.
C) V = 3,91m/s e Q = 0,03m3/s.
D) V = 15,64m/s e Q = 0,49m3/s.
E) V = 2,29m/s e Q = 0,07m3/s.
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Questão 26
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Fenômeno de Transportes
De uma grande barragem, parte uma canalização de 250mm de diâmetro, de onde a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão deste jato é 360L/s. Calcular a velocidade Vj do jato e a altura (H) na barragem. Considere que não há perda de energia no processo e que a velocidade de decaimento do nível da barragem é nula.
A) Vj = 7,33m/s e H = 2,74m.
B) Vj = 1,83m/s e H = 0,17m.
C) Vj = 2,46m/s e H = 0,31m.
D) Vj = 7,33m/s e H = 0,37m,
E) Vj =7,33 X 10-3m/s e H = 2,74 X 10-6m.
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Questão 27
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Velocidade de entrada e saída de um fluido
O tanque tem uma entrada e uma saída de água. Determine a altura H do tanque em função da área A, velocidade de entrada V1 em um bocal com diâmetro d1 e velocidade de saída V2 em um bocal com diâmetro d2, após um intervalo de tempo t, sendo que o tanque se encontrava vazio. Determine também o tempo de enchimento do tanque conforme os dados:
H = 10m; A = 2,5m2; V1 = 0,7m/s; d1 = 20cm; V2 = 3m/s; d2 = 15 cm.
A) H = (V2d22 - V1d12)tπ/4A 0,08 segundos.
B) H = (V2 - V1)t/A 10,87 segundos.
C) H = (V2d22 - V1d12)tπ/4A 806 segundos.
D) H = (V2d22 - V1d12)tπ/A 201 segundos.
E) H = (V2d22 - V1d12)tπ/2A 403 segundos.
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Questão 28
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Tipos de Escoamentos
Para um conduto cilíndrico de raio R, calcular a área molhada, o perímetro molhado e o raio hidráulico em duas situações: (1) conduto completamente cheio de água e (2) conduto 50% preenchido. Identificar o escoamento que ocorre em cada uma das situações e qual escoamento é mais influenciado pelas paredes do contorno sólido.
A) A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é menor.
B) A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície lívre.
Ambos os escoamentos possuem a mesma influência, pois o valor de RH é igual nos dois casos.
C) A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 1 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é maior.
D) A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois a A2 é menor.
E) A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento à superfície livre
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento em conduto forçado.
Ambos os escoamentos possuem a mesma influência, pois o valor de RH é igual nos dois casos.
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Questão 29
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Tipos de Escoamentos
Um conduto cilíndrico interliga dois tanques de cerveja artesanal a uma velocidade constante e com diferença de 10 metros entre suas cotas. O fluido dentro dos tanques é mantido a uma pressão de 101.325 Pa e ocupa 95% da área do conduto quando transportado. Defina que tipo de escoamento ocorre nesse conduto e quais são os principais parâmetros que devem ser levados em consideração em seu cálculo de dimensionamento ou verificação.
A) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois o fluido está confinado sob uma pressão diferente da atmosférica. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
B) Ocorre escoamento à superfície livre, pois, mesmo tendo uma pressão diferente da atmosférica, o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
C) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois 95% preenchem praticamente toda a área do contorno sólido que confina a cerveja. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
D) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
E) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
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Questão 30
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Equação da continuidade
Um Boeing 747 (figura) tem em torno de 500 m2 de área alar (área total das duas asas). Considere que ele está se movendo a 230 m/s em relação ao ar. As linhas de fluxo acima da asa estão comprimidas em 80% de sua área original. As linhas de fluxo abaixo da asa não estão comprimidas. Calcule a força resultante devido à pressão à qual o Boeing está submetido. Considere a densidade do ar na altitude em que o Boeing está voando ρar = 0,40 kg/m3.
A) 1,27 x 106 N
B) 5,91 kN
C) 2,98 x 106 N
D) 2,20 x 106 N
E) 3,48 x 106 N
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