Questões de Engenharia Mecânica - Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos para Concurso
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Dado; g=10m/s2; ; massa específica da água = 1.000 Kg/m3
A bomba funciona em regime permanente e os níveis dos
reservatórios são mantidos constantes.
O diâmetro da tubulação de sucção é igual ao da tubulação de
recalque, Para uma vazão de 0,05 kg/s a potência fornecida
diretamente à água ao passar pela bomba é igual a 2500 watt. O
valor da potência consumida pelo total das perdas de carga é: Por um longo duto, de secção quadrangular uniforme com lado igual a 0,5 m, escoa um fluido, com velocidade média de 5m/s ao longo da direção longitudinal do duto. As propriedades termofísicas são supostas constantes;
massa específica 1 kg/m3
viscosidade dinâmica 2,5 x 10-5 Ns/m2
É correto afirmar que o regime do escoamento é:
Uma bomba de 1 kW e rendimento de 80% descarrega um
fluido C com velocidade de 4 m/s através de uma tubulação
B com 1 cm2. Considerando que a gravidade é 10 m/s2 e que o
peso específico é 10.000 N/m3, é correto afirmar que a
potência dissipada na tubulação entre A e B é
aproximadamente
Considere que a figura a seguir represente um trecho da parede de um vaso de pressão sob pressão interna p. Para prevenir fratura catastrófica do vaso de pressão, na eventualidade de existir uma trinca semielíptica de tamanho a, na parede interna, o critério de projeto vazar-antes-de-quebrar (leak-before-break) determina que a espessura da parede, t, deve ser tal que o tamanho crítico de trinca para a fratura, ac, seja maior que a espessura da parede, ou seja: ac > t.
Uma substância é colocada entre duas placas paralelas bem próximas e bem grandes, sendo a placa inferior fixa e a superior móvel. Aplica-se uma força tangencial F na placa superior que se movimenta com velocidade constante Vo, conforme ilustrado nas figuras I, II, III e IV. Nesse contexto e a respeito da mecânica dos fluidos, julgue o item subsecutivo.
Uma substância é colocada entre duas placas paralelas bem próximas e bem grandes, sendo a placa inferior fixa e a superior móvel. Aplica-se uma força tangencial F na placa superior que se movimenta com velocidade constante Vo, conforme ilustrado nas figuras I, II, III e IV. Nesse contexto e a respeito da mecânica dos fluidos, julgue o item subsecutivo.
R=vDρ/µ
sendo v, a velocidade do fluido, D, o diâmetro do duto, p, a massa específica do fluido e µ:
I. Um fluido cuja viscosidade aumenta com a taxa de cisalhamento é chamado de pseudoplástico.
II. Se a viscosidade de um fluido for constante em certa faixa de taxa de cisalhamento, ele sempre se comportará como newtoniano para outras faixas de taxa cisalhante.
III. Existem fluidos que necessitam de uma tensão crítica para começar a escoar e, uma vez superada essa tensão crítica, ele escoa obedecendo ao modelo de Newton.
IV. Certos fluidos apresentam uma viscosidade constante para faixas de valores baixos e altos da taxa cisalhante e uma viscosidade decrescente para uma faixa intermediária de taxa de cisalhamento.
V. Fluidos tixotrópicos são aqueles que apresentam uma redução na viscosidade à medida que a taxa de cisalhamento aumenta.
Está correto APENAS o que se afirma nos itens:
I. A viscosidade de um fluido sempre diminui com o aumento da temperatura.
II. Fluidos nos quais a tensão de cisalhamento não é proporcional ao quadrado da taxa de deformação são ditos fluidos não newtonianos.
III. Um fluido plástico de Bingham não escoa quando submetido a uma tensão de cisalhamento inferior a um determinado valor limite.
IV. Há fluidos não newtonianos nos quais a viscosidade aparente varia com o tempo.
São corretas APENAS as proposições elencadas nos itens:
Um tanque de volume igual a 50 m3 pode ser cheio de água que entra pela válvula A aberta no intervalo de tempo de 2 horas e pela válvula B aberta em 2 horas. Este tanque pode ser esvaziado, quando totalmente cheio, pela válvula C aberta em 4 h com vazão constante. Abrindo todas as válvulas A, B, C e D ao mesmo tempo, o tanque mantém-se totalmente cheio.
Determine a área da seção de saída da válvula D, em cm2 , se o jato de água a uma altura do solo de 5 metros deve atingir um ponto no solo a uma distância de 5 metros do tanque.
Em relação aos fenômenos de transporte, que tratam da quantidade de movimento de fluidos em tubulações, julgue o item seguinte.
O diagrama de Moody é uma representação gráfica linear do fator de frisão em função do número de Reynolds e da rugosidade relativa de uma tubulação.
Em relação aos fenômenos de transporte, que tratam da quantidade de movimento de fluidos em tubulações, julgue o item seguinte.
As equações de Navier-Stokes, que modelam o escoamento de
fluidos em tubulações, são independentes do tempo.
Acerca de mecânica dos fluidos, julgue os itens de 81 a 88.
Considere que seja igual a 1 mm a espessura da camada limite
laminar desenvolvida ao longo de uma placa plana horizontal
no momento em que a velocidade do escoamento for de
1 m . s-1
na posição x = 0,4 m a partir do bordo de ataque da
placa. Nessa situação, se a velocidade do escoamento for
reduzida para 0,25 m . s-1
na posição x = 1,6 m, a espessura da
camada limite, nessa posição, será de 4 mm.
Acerca de mecânica dos fluidos, julgue os itens de 81 a 88.
Considere que o campo de velocidade de um escoamento
bidimensional seja dado por 
= (1,y) e que o campo de r
u
temperatura seja dado por T(x,y) = x + y, em unidades SI.
Nesse caso, uma partícula material de fluido que ocupe a
posição (2,3) estará sujeita a uma taxa de variação da
temperatura igual a 4 K . s-1
.
Acerca de mecânica dos fluidos, julgue os itens de 81 a 88.
Considere que um óleo de massa específica igual a
800 kg . m-3
e viscosidade igual a 0,1 kg . m-1 A s-1
escoe em
regime laminar através de uma tubulação circular com 2 cm de
diâmetro e 20 m de comprimento total, a uma velocidade
média de 1 m . s-1
. Nesse caso, se a aceleração da gravidade
local for 10 m . s-2
e o escoamento for considerado plenamente
desenvolvido ao longo de toda a tubulação, então a perda de
carga entre a entrada e a saída do conduto será de 2 m.
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