Questões de Concurso
Sobre estática dos fluidos em engenharia mecânica
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Considere um grande tanque cilíndrico, com 20 m de altura, contendo água (densidade = 1.000 kg/m3 ) em seu interior. A pressão da água no fundo é igual a 150 kPa e a área interna do fundo é igual a 150 m2 . Considerando essas informações e que se d é a densidade do líquido, então, a pressão hidrostática p de uma coluna de líquido de altura h pode ser calculada por p = d × g × h, em que g = 10 m/s2 é a aceleração da gravidade, julgue o item que se segue.
A altura do nível da água no tanque é igual a 15 m.
Considerando a NR-13, atente às seguintes afirmações:
I. Vasos de pressão destinados à ocupação humana devem cumprir todos os requisitos apontados na NR-13.
II. Os vasos de pressão devem ser dotados de válvulas de segurança cuja pressão de abertura seja 10% superior à Pressão Máxima de Trabalho Admissível.
III. Os vasos de pressão novos devem ser submetidos a inspeções de segurança antes de sua entrada em funcionamento, no local definitivo de sua instalação.
IV. Vasos de pressão podem ser instalados em ambientes fechados, desde que o ambiente satisfaça requisitos de acesso, ventilação e iluminação.
Está correto somente o que se afirma em
Considerando-se, como está indicado, que a força sobre o pistão X é de 20 Kgf, a área de atuação do pistão X é de 5 cm² , e a área de atuação do pistão Y é de 20 cm² , o pistão Y levanta um peso, em Newton, de
O sistema de bombeamento de água predial deverá ser substituído por um de maior porte, para atender às necessidades do local. O motor elétrico monofásico de tal sistema a ser instalado tem as seguintes características:
Potência: P = 2 cv
Rendimento a plena carga: η = 70%
Tensão de trabalho: V = 220 Vac
Fator de potência a plena carga: FP = 0,80 (indutivo)
Fator de conversão considerado: 735 W/cv
Admitindo que as informações citadas acima são suficientes para o projeto da instalação em questão, o valor da corrente elétrica no motor, em A, é, aproximadamente, igual a
O tanque A da figura abaixo contém 1 kg oxigênio (ROxigênio = 0,25 kJ/(kg.K)) e se encontra a 2 MPa e 800 K, enquanto o tanque B se encontra inicialmente vazio. A válvula existente, conforme figura, é aberta, permitindo que o oxigênio escoe lentamente para o tanque B. Este escoamento é permitido até que se atinja o equilíbrio termodinâmico, o qual ocorre a 400 K. Para movimentar o êmbolo do tanque B, é necessária uma pressão interna igual a 300 kPa.
Nas condições fornecidas, a massa final de oxigênio no tanque B, em kg, é igual a
Escolha a alternativa que apresenta corretamente a descrição das Equações 1 e 2, respectivamente.
Para medir a vazão volumétrica de água que escoa no
interior de uma tubulação, instalou-se um medidor, semelhante a
um tubo de Pitot, com tomada para pressão de estagnação
posicionada de forma alinhada à direção do escoamento,
exatamente no centro do tubo de seção circular. A tomada da
pressão estática foi posicionada na parede do tubo, na mesma
seção transversal em que se posicionou a tomada de pressão de
estagnação. A figura precedente mostra o esquema da montagem,
em que se utilizou um manômetro de mercúrio para a medição da
diferença entre a pressão de estagnação e a pressão estática.
Considerando que a densidade da água seja ρH2O = 1.000 kg/m3 , do mercúrio, ρHg = 13.600 kg/m3 , que a viscosidade cinemática da água seja νH2O = 1 × 10−6 m2 /s e que a aceleração gravitacional seja igual a 10 m/s2 , julgue o item que se segue, a respeito da situação apresentada e de outros aspectos ligados a escoamento de fluidos.
Admitindo-se que, na situação apresentada, a velocidade de
escoamento da água dentro do tubo cilíndrico, medida por
meio de um tubo de Pitot localizado no centro do tubo, seja
de 2 m/s, então, se o tubo tiver 1 m de diâmetro, o
escoamento será considerado laminar.
Para medir a vazão volumétrica de água que escoa no
interior de uma tubulação, instalou-se um medidor, semelhante a
um tubo de Pitot, com tomada para pressão de estagnação
posicionada de forma alinhada à direção do escoamento,
exatamente no centro do tubo de seção circular. A tomada da
pressão estática foi posicionada na parede do tubo, na mesma
seção transversal em que se posicionou a tomada de pressão de
estagnação. A figura precedente mostra o esquema da montagem,
em que se utilizou um manômetro de mercúrio para a medição da
diferença entre a pressão de estagnação e a pressão estática.
Considerando que a densidade da água seja ρH2O = 1.000 kg/m3 , do mercúrio, ρHg = 13.600 kg/m3 , que a viscosidade cinemática da água seja νH2O = 1 × 10−6 m2 /s e que a aceleração gravitacional seja igual a 10 m/s2 , julgue o item que se segue, a respeito da situação apresentada e de outros aspectos ligados a escoamento de fluidos.
Na situação apresentada, considerando-se que o escoamento
seja permanente, em regime turbulento e com perfil de
velocidades totalmente desenvolvido, a velocidade máxima
de escoamento será inferior a 3 m/s.
A figura a seguir mostra uma comporta retangular de 10 m por 8 m de largura. O peso específico da água no local é de 9.800 N/m3 . O momento de inércia do retângulo I = bh3/12, onde b é a base e h a altura.
O valor da força P necessária para segurar a comporta na posição
mostrada, é de
A figura a seguir apresenta uma tubulação de água onde está sendo realizada uma tomada de pressão. No local, o peso específico da água ϒágua = 9.800 N/m3 e o peso específico do mercúrio é de ϒágua = 133.500 N/m3 .
A pressão nesse ponto da tubulação é de
Considere uma tubulação horizontal com área de 500 cm² de seção transversal interna, onde se deseja calibrar a pressão na garganta de um tubo de Venturi para medir uma vazão volumétrica de 0,5 m³/s de gasolina que escoa em seu interior a uma pressão de 200 kPa (antes do Venturi). A área na seção do Venturi é reduzida para 250 cm², região onde a pressão deve ser mensurada. A massa específica desse combustível é de 800 kg/m³, e as expressões de Bernoulli e da vazão são as seguintes:
Assinale a alternativa que indica a velocidade do fluido e a pressão, ambas na garganta do Venturi, em m/s e kPa,
respectivamente:
Considerando a densidade relativa do fluido manométrico como 2,75 e desprezando o atrito, a velocidade de escoamento do fluido, em m.s-1, é:
Dados: densidade (H2O) = 1000 kg.m-3; g = 10 m.s-2 .
Acerca do efeito das forças em fluidos, julgue o item que se segue.
Situação hipotética: A figura I mostra um tanque de altura h, que contém, na sua metade inferior, um líquido de densidade 4ρ e, na metade superior, um líquido de densidade ρ. Na figura II, outro tanque idêntico e com a mesma altura h apresenta, na metade inferior, um líquido de densidade 3ρ; e, na metade superior, um líquido com densidade 2ρ. Assertiva: Considerando-se que, na base de ambos os tanques, as aberturas sejam idênticas e que os diâmetros das aberturas sejam desprezíveis, quando comparados à altura da coluna de líquido, é correto afirmar que as velocidades instantâneas de descarga V1 e V2 são iguais.
Considerando a situação em que um tanque cilíndrico aberto esteja em uso para armazenamento de água, julgue o item a seguir, a respeito dessa situação e de estática dos fluidos.
A intensidade da força de empuxo que atuará em qualquer
corpo submerso no tanque em questão será igual ao peso da
água deslocada pelo corpo.
Se o referido tanque tiver 10 m de altura, então, assumindo-se a aceleração da gravidade de 10 m/s2 e a densidade da água igual a 103 kg/m3 , a pressão hidrostática na base do tanque será de 80 kPa.
Considere um tubo com líquido, conforme figura abaixo. Pede-se encontrar uma expressão geral para ∆h como função do diâmetro do tubo D, desconsiderando medidas feitas e o volume no meio do menisco. Calcule, também, o Dmin para a água no qual ∆h = −1mm(depressão).
Dados: cos(0) = 1,0; ρ = 0,998 g/cm3 ; g = 9,8m/s2
A Figura abaixo ilustra uma comporta retangular de comprimento L1 e largura L2 (perpendicular ao plano do papel).
A expressão do módulo da força resultante, FR, com que a água, com peso específico 
atua sobre a comporta, e a coordenada
y do ponto de aplicação dessa força, em relação à superfície livre do fluido, yR, são, respectivamente:
Um engenheiro se depara com a seguinte situação: no recebimento de um vaso de pressão cilíndrico, com tampas esféricas, formato e dimensões externas estabelecidas na figura abaixo, ele quer ter certeza da espessura da chapa de aço utilizada na fabricação do produto. Dessa forma, ele se certifica que o vaso está completamente vazio, e enche esse vaso com água até transbordar. Na medição de volume de água que preencheu totalmente o vaso, ele encontrou o seguinte resultado: 10,16 m3 . Assinale a alternativa que apresenta o valor mais provável da espessura da chapa utilizada para a fabricação desse vaso.
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