Questões de Engenharia Mecânica - Estática dos Fluidos para Concurso
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Um sistema de irrigação em uma fazenda utiliza vasos comunicantes e um sifão para transportar água de um reservatório elevado para uma série de campos agrícolas situados em níveis diferentes. O sistema é composto por dois tanques conectados por um tubo em forma de U invertido (sifão), por onde a água flui de um tanque superior para um tanque inferior, e deste para os campos.
Tendo como base a situação apresentada, julgue o item que se segue.
Em um sistema de vasos comunicantes e sifão, a pressão em todos os pontos ao longo da linha de água nos vasos comunicantes é a mesma, o que garante que o nível da água se mantenha constante e que o fluxo de água pelo sifão continue ininterrupto, independentemente da diferença de altura entre os tanques.
O nível da água em um reservatório cilíndrico é de 15 m em relação à base.
Considerando ρágua = 1.000 kg/m3, o valor da pressão, em kPa, atuante na base desse reservatório está na faixa entre
O escoamento bidimensional de um fluido é definido, em coordenadas lagrangianas, por x(x0, y0, t) = x0 ekt e y(x0, y0, t) = y0 e–kt onde k é uma constante. As componentes da velocidade são:
Imagine a seguinte situação: um metro cúbico de ar está contido em um tanque rígido e bem isolado termicamente. O tanque tem uma hélice que transfere energia para o ar, numa taxa constante de 4W durante 20 minutos. A densidade inicial do ar é de 1,2 kg/m3 . Considerando que as variações de energia cinética e potencial podem ser desprezadas, determine, respectivamente, o volume específico no estado final e a variação da energia interna específica do ar.
Um manômetro de mercúrio é utilizado para medir a pressão no recipiente mostrado na figura a seguir. Sabendo que o mercúrio apresenta massa específica igual a 13,590 g/cm3 e diferença entre as alturas das colunas de 2,4 dm, determine a pressão relativa aproximada do recipiente no sistema internacional de unidades. Considere a pressão atmosférica de aproximadamente 100 kPa, a área da seção transversal do tubo transparente igual a 2 cm2 e a aceleração da gravidade de 9,81 m/s2 .
Fonte: Adaptado de VAN W. GORDON; Fundamentos da Tarmodinâmica Clássica. Edgard Blucher, 2006.
A figura a seguir mostra, de forma esquemática, o funcionamento de uma prensa hidráulica. Os dois êmbolos têm, respectivamente, as áreas A1 = 10 cm2 e A2 = 100 cm2 . Se for aplicada uma força de 100 N no êmbolo 1, qual será a força transmitida no êmbolo 2?
Qual o volume específico, em m3/kg, de uma mistura de vapor e líquido, de água, a 180 ºC, tendo um título de 50%?
Dados:
- Volume específico do líquido saturado = 0,001127 m3/kg
- Volume específico do vapor saturado = 0,19405 m3/kg
Diversos conceitos diferentes norteiam a estática dos fluidos.
Considerando-se esses conceitos, é correto afirmar que
I. Esta força está diretamente relacionada com a diferença de massa específica dos sólidos.
II. Ela depende apenas do volume do corpo que está submerso no líquido.
III. É usado para imergir ou emergir um submarino.
É correto o que se afirma em
I. A diferença de pressões entre 2 pontos de uma massa líquida em equilíbrio é diretamente proporcional à diferença de profundidade multiplicada pelo peso específico. No interior de um fluido em repouso, pontos de uma mesma profundidade suportam o dobro da pressão.
II. A altura de um líquido incompressível em equilíbrio estático preenchendo diversos vasos comunicantes depende da forma dos mesmos.
III. Considera-se um fluido em repouso quando não há velocidade diferente de zero em nenhum dos seus pontos e, neste caso, esta condição de repouso é conhecida por Hidrostática. A Lei de Stevin consiste no equilíbrio das forças sobre um elemento de volume infinitesimal em forma cúbica, definido no plano cartesiano de coordenadas, obtendo-se a distribuição das forças de pressão e as forças de ação a distância agindo sobre o elemento.
Sabendo-se que o peso específico relativo do fluido que circula nessa instalação é de 0,85, qual é o peso específico, em N/m3 , desse fluido?
Dado g = 10 m/s2 ϒ H2O= 1.000 kgf/m3
Com base nessa situação hipotética, julgue o item.
Poderão ser consideradas como hipóteses simplificadoras: escoamento permanente; incompressível; sem atrito; escoamento ao longo de uma linha de corrente e sem variação de energia potencial.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item.
Se a vazão for dobrada, a diferença de pressão também será dobrada.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item.
A diferença de pressão entre a saída e a entrada será de, aproximadamente, 15 kPa quando a vazão for de 0,1m³/s.
Tubos de venturi são apropriados para medir escoamento de fluidos compressíveis em grandes tubulações, pois não há nenhum elemento mecânico no escoamento.
O tubo de pitot é largamente utilizado na aviação para medir a velocidade do ar, calculando a diferença entre a pressão estática e dinâmica usando o princípio de Bernoulli.
O estudo da viscosidade é relevante para a mecânica dos fluidos. A água possui parâmetro referencial pela sua abundância na natureza e sua aplicabilidade, sendo considerada como viscosidade nula.
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