Questões de Concurso Sobre mecânica dos fluidos em engenharia mecânica

Uma das principais limitações operacionais de um tubo de choque é o número de Mach do escoamento atrás da onda de choque formada. Seu número de Mach não permite que este escoamento seja

O projeto da região de entrada de um scramjet para compressão do escoamento livre pode ser de três tipos diferentes: externo, misto ou interno. Um dos objetivos que se deseja evitar nesse projeto é um excesso de compressão, uma vez que ele

Quando podemos assumir equilíbrio local em escoamentos hipersônicos, o fluxo de calor por radiação pode ser aproximado com uma relação difusiva semelhante à lei de Fourier. Contudo, nesse caso, o coeficiente de condutividade térmica radiativa possui uma dependência não linear com a temperatura. Essa dependência é proporcional a T ⁿ, onde o expoente n é igual a

Gases a alta temperatura estão presentes em várias aplicações de interesse prático. Por exemplo, no escoamento ao redor de veículos hipersônicos na reentrada atmosférica, em túnel de choque hipersônico, entre outros. Em tais exemplos, a temperatura dos gases pode atingir ao redor de 11 000 K em determinadas regiões do escoamento. Certamente, algumas características de fenômenos físicos presentes em gases a alta temperatura diferem daquelas em gases a baixa temperatura.

Considere as seguintes afirmações sobre algumas dessas características.

I. As equações que descrevem os princípios de conservação (massa, momentum linear e energia) para escoamentos de gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

II. Para gases a alta temperatura, o processo de transferência de calor por radiação se torna importante.

III. As propriedades de transporte (viscosidade μ, condutividade térmica k), bem como a razão de calor específico γ, para gases a alta temperatura diferem daquelas para gases a baixa temperatura.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em

Examine as seguintes afirmações sobre uma camada-limite hipersônica laminar sobre uma placa plana.

I. Para escoamentos com altos valores do número de Mach, a hipótese de que a pressão seja constante na direção normal através da camada-limite não é sempre válida.

II. A espessura da camada-limite varia linearmente com o número de Mach no escoamento livre.

III. A espessura da camada-limite diminui com o efeito de “parede fria” (cold wall).

A condição de parede fria corresponde a T_w < T_aw, onde T_w é a temperatura da placa plana, e T_aw é, por definição, a temperatura da placa plana na condição de fluxo de calor nulo para a placa, q_w = 0.

Sobre as afirmações, pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for supersônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser subsônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

Considere um escoamento não viscoso unidimensional através de um duto, de comprimento L e área constante A, com adição de energia. Se a velocidade na entrada do duto for subsônica, então pode-se afirmar que:

I. a temperatura de estagnação na seção de saída será maior do que a temperatura de estagnação na seção de entrada.

II. a pressão de estagnação na seção de saída será menor do que a pressão de estagnação na seção de entrada.

III. dependendo do comprimento L do duto, a velocidade na seção de saída poderá ser supersônica.

Sobre as afirmações pode-se dizer que está correto o contido em:

Com relação ao escoamento em dutos e ventiladores, é importante conhecer a perda de carga em dutos e conexões, a influência desta no projeto e dimensionamento do sistema de dutos e conhecer as características do ventilador, dentre outras. Com relação à perda de carga, é correto afirmar que

A velocidade de escoamento em um trocador de calor deve considerar

Um reservatório cilíndrico com 2m de diâmetro e 5m de altura tem 60% de seu volume ocupado com óleo de densidade igual a 0,8kg/dm³. Considerando a aceleração da gravidade igual a 10m/s², a pressão manométrica no fundo do reservatório, em kPa, é:

A propriedade física de um fluido que expressa a sua resistência à deformação sob ação de uma força tangencial e que é fundamental para determinar o funcionamento de amortecedores hidráulicos e de sistemas de lubrificação é:

A pressurização de escadas enclausuradas é feita pela perda de carga existente nas exfiltrações de ar do ambiente pressurizado. Esta perda de carga é calculada pela equação A=(BxC²)/2 .

Sendo A a perda de carga nas exfiltrações, pode-se afirmar corretamente que

A sigla NPSH, vem da expressão Net Positive Suction Head (altura livre positiva de sucção). É um parâmetro importante para escolha do modelo da bomba, bem como para avaliar as condições de operação ou funcionamento do sistema de bombeamento, pois indica que a pressão em algum ponto de uma bomba pode atingir o limite crítico, em que as condições de funcionamento tornam-se precárias e a bomba começa a vibrar. Seus efeitos também são transmitidos para outras instalações, podendo ocasionar danos, muitas vezes irreversíveis (Azevedo Netto, 1998).

Com relação ao tema, assinale a alternativa correta.

Assinale a alternativa INCORRETA em relação ao fluido hidráulico.

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?

O tubo de Pitot, muito usado em mecânica dos fluidos, pode ser definido da seguinte forma:

O número de Reynolds é um valor numérico adimensional, usado para definir se o movimento de um fluido é laminar ou turbulento, por exemplo. No caso de tubos, o escoamento é laminar para valores menores que 2000 e turbulento para valores maiores que 2400. Para valores entre 2000 e 2400, o escoamento é de transição. Nesse mesmo caso, o número de Reynolds depende das seguintes variáveis:

Um gás incompressível escoa em regime permanente no trecho de tubulação representado pela figura a seguir. Na seção A, a área é representada por: A_A = 20 cm² , e a velocidade de escoamento é representada por: v_A = 15m/s. Se a área da seção B é A_B = 10 cm² , qual seria a velocidade de escoamento (v_B) na seção B?