Questões de Concurso Sobre mecânica dos fluidos em engenharia mecânica

A reologia é uma ciência bastante aplicada na área alimentícia, pois estuda o escoamento e as deformações de alimentos sólidos e fluídos quando submetidos à ação de forças mecânicas. Analise as afirmações a seguir, com base nos conhecimentos propostos pela reologia.
I. O conhecimento das propriedades mecânicas de alimentos sólidos que serão submetidos à prensagem ou moagem não é ramo de aplicação da reologia. II. A aplicação da reologia na área alimentícia representa grande importância na caracterização de matérias-primas, no controle de qualidade de produtos alimentícios, no controle de processos de produção e no desenvolvimento de novos produtos. III. Os alimentos fluidos classificados como newtonianos exibem uma relação linear entre a tensão de cisalhamento aplicada e a taxa de cisalhamento, resultando na alteração da viscosidade do fluido. IV. Materiais viscoelásticos são aqueles que exibem características de materiais viscosos (como líquidos) e também características elásticas (como os sólidos).
São corretas as proposições 

Um tubo de pitot é inserido em um escoamento de ar (na condição–padrão) para medir a velocidade do escoamento. O tubo é inserido apontando para montante dentro do escoamento, de modo que a pressão captada pela sonda é a pressão de estagnação. A pressão estática é medida no mesmo local do escoamento com uma tomada de pressão na parede. Se a diferença de pressão é de 30mm de mercúrio, determine a velocidade de escoamento. Admita que o escoamento em regime permanente, escoamento incompressível e desaceleração sem atrito.
                               

A pressão sanguínea em um ser humano é de 120/80 mm de Hg. Simulando ummanômetro de tubo em U (figura abaixo) como um esfigmomanômetro (medidorde pressão arterial), converta essas pressões para psig. 
                                                         
Dados: gravidade específica do mercúrio = 13,6;ρh₂0 = 1,94slug/ft³; aceleração da gravidade = 32,2ft/s²; 1slug = 14,5939Kg. 

Um tubo com líquido, conforme figura abaixo, pede-se encontrar uma expressãogeral para  Δh  como função do diâmetro do tubo D   , desconsiderando medidasfeitas e o volume no meio do menisco. Calcule, também, o D_min para o mercúriono qual  Δh = 1 mm (depressão)

                       

Deseja-se determinar o arrasto sobre um dirigível que se move a 5 m/s no ar. Se um modelo reduzido na escala 1:20 for testado na água, sendo medido um arrasto de 3.000 N, qual será o arrasto no protótipo? Considere a densidade do ar = 1 kg/m³ , a viscosidade do ar = 2 x 10^-5 N. s/m² ; a densidade da água = 1000 kg/m³ , a viscosidade da água = 1 x 10^-3 N.s/m² 

Ao longo dos anos, várias centenas de diferentes grupos adimensionais importantes para a engenharia foram identificadas. Seguindo a tradição, cada um desses grupos recebeu o nome de um cientista ou engenheiro proeminente, geralmente daquele que pela primeira vez o utilizou. Alguns desses grupos são tão fundamentais e ocorrem com tanta frequência na mecânica dos fluidos que reservamos algum tempo para aprender suas definições. O entendimento do significado físico desses grupos também aumenta a percepção dos fenômenos que estudamos (W., FOX, R., MCDONALD, T., PRITCHARD, J., MICHTELL, W.. Introdução à Mecânica dos Fluidos, 9ª edição. LTC, 01/2018). Dessa forma, associe corretamente o nome do grupo adimensional com as forças encontradas nos fluidos e assinale a alternativa correta.

I. Número de Reynolds

II. Número de Euler

III. Número de Froude

IV. Número de Weber

a. Razão entre forças de inércia e forças de gravidade.

b. Razão entre forças de inércia e forças de tensão superficial.

c. Razão entre forças de pressão e forças de inércia.

d. Razão entre forças viscosas e forças de inércia.

Os fluidos mais comuns tais como água, ar e gasolina, são considerados fluidos newtonianos em condições normais. Assinale a alternativa que indica o comportamento de um fluido newtoniano no diagrama reológico a seguir:

Um líquido incompressível com massa específica “ρ” escoa através de um tubo de Venturi conforme apresentado na figura a seguir.


Sabendo que a relação entre os diâmetros é D1/D2=2, e que o escoamento se encontra em um regime estacionário e sem atrito, a diferença de pressão entre os pontos P1 e P2, que se encontram alinhados no sentido do fluxo, pode ser dada por
V1 = velocidade do ponto P1 V2 = velocidade do ponto P2

Um gestor de uma oficina mecânica de grande porte, ao adquirir uma nova central de ar comprimido composta por vários compressores alternativos, encaminhou os manuais dos fabricantes ao responsável pela manutenção, para que fosse elaborado o cronograma de inspeções e trocas de componentes e fluidos com vida útil pré-estabelecida, com base nas informações do fabricante, estabelecendo assim os procedimentos correspondentes ao plano de manutenção

Um medidor de vazão para um trecho de abastecimento de água que possui uma tubulação de 20 cm de diâmetro indica uma vazão de 0,314 m³/s, conforme mostrado na figura a seguir. Durante a medição, foram aferidos valores para pressão e temperatura no corpo do medidor de 300 kPa e 27 ºC. De acordo com a curva de erro de medição fornecida pelo fabricante do medidor, o erro da leitura, para mais ou para menos, pode ser dado pela


correspondem, respectivamente, a: trecho reto de tubulação a montante do medidor; trecho reto de tubulação a jusante do medidor; temperatura da água aferida no corpo do medidor; pressão da água no corpo do medidor; e fator de correção proporcional em Kelvin/Pascal. O fator de correção proporcional β varia de acordo com o regime de escoamento, assumindo os valores 1, 1,5 ou 2,0, para os regimes de escoamento laminar, de transição e turbulento, respectivamente.


Com base nessas informações, é correto afirmar que o erro de medição para essa leitura apresentada pelo medidor é de

Um fermentador de grande capacidade contém um líquido de trabalho a um nível “H”, conforme é apresentado na figura a seguir.  


Dados: H = 5 m; h = 3 m;  1 atm = 100 kPa;  g = 10 m/s²;  ρ_líquido = 1000 kg/m³; perda de carga total na tubulação e acessórios = 388 kPa.

Sabendo que o manômetro absoluto “M” que mede a pressão da atmosfera do fermentador apresenta uma leitura de 5 atm, pode-se afirmar corretamente que a velocidade do líquido de trabalho ao sair para a atmosfera ambiente pela extremidade "2" da tubulação, quando a válvula "V" é aberta, é de 

Considere:

1. regime estacionário;

2. fluido incompressível.

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

Um tanque de formato cúbico de aresta "L" está totalmente preenchido com um líquido de massa específica "ρ". O tanque é aberto em sua face superior e exposto à pressão atmosférica. Adotando a variável "g" para a gravidade, o valor da força total resultante "F_R" atuando nas paredes laterais do tanque é definida pela equação: 

A pressão total do ar para um certo instante em um duto de ventilação é de 250 Pa. Sabendo que a velocidade média de escoamento do ar no duto é de 10 m/s, as pressões estática e dinâmica do escoamento para esse determinado instante são respectivamente de 
(Adote ρ_ar = 1,2 kg/m³.)

Sempre que se tratar de um escoamento incompressível ou de um sistema com fluido incompressível, para efeito do uso de equações será considerada constante:

Analise o texto abaixo: Para o escoamento permanente de fluidos incompressíveis, a equação ........................................ (Q₁ = Q₂ , onde Q representa a vazão) permite afirmar que “a velocidade de escoamento é inversamente proporcional à área da seção transversal”.
Assinale a alternativa que completa corretamente a lacuna do texto.

Um cilindro pressurizado é selado com uma tampa metálica aparafusada, conforme figura a seguir, sendo que a pressão do gás interior do cilindro é 2,00 MPa , o diâmetro interno do cilindro (D) é 254 mm e o diâmetro efetivo do parafuso é 12,7 mm. Se a tensão de escoamento do material do parafuso é de 70 MPa, determine a quantidade mínima necessária de parafusos na tampa para suportar a pressão interna, assumindo que todos os parafusos carreguem a mesma fração de força.

Para calcular e solucionar problemas de mecânica dos fluidos, para resolver problemas complexos que envolvem fluxos multifásicos, reativos, ou fortemente turbulentos é mais eficaz o método computacional denominado

A Figura abaixo representa a estrutura usada em um ambiente de automação para medir a pressão.
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

Em uma planta de controle, uma tubulação com 0,16 m de diâmetro interno tem uma velocidade de escoamento de 4 m/s. A vazão através da seção dessa tubulação, em m³ /s, é igual a