Questões de Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos (Engenharia Mecânica)

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Avalie as afirmações a seguir e informe (V) para verdadeiro e (F) para falso. ( ) A taxa de deformação de um fluido depende da sua viscosidade.
( ) Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando a tensão de cisalhamento excede o valor crítico. ( ) As tensões de cisalhamento são nulas quando o fluido se encontra em repouso. ( ) Fluidos para os quais a tensão de cisalhamento é diretamente proporcional à taxa de deformação são denominados de fluidos newtonianos. ( ) O número de Reynolds é utilizado para avaliar o regime do escoamento como adiabático e isentrópico.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

  • A V, V, F, V, V.
  • B V, F, V, V, V.
  • C V, V, V, V, F.
  • D F, F, V, V, V
  • E F, V, V, F, V.

A equação de Bernoulli é provavelmente a equação mais famosa e usada em toda a mecânica dos fluidos. Ela é sempre atraente de ser usada, pois é uma simples equação algébrica que relaciona as variações de pressão com aquelas de velocidade e de elevação em um fluido. Considerando-se o emprego da equação de Bernoulli, informe se as afirmações a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) A equação de Bernoulli pode ser usada para explicar a perda de pressão em um escoamento através de um tubo horizontal (elevação constante) com diâmetro constante.
( ) A equação de Bernoulli aborda a conservação da energia mecânica para escoamentos onde a viscosidade do fluido é uma propriedade considerada para avaliação da energia dissipada. ( ) A equação de Bernoulli é adequada para resolver problemas de escoamento de fluido em regime transiente.
( ) Para escoamentos em regime permanente, sem atrito, ao longo de uma linha de corrente e incompressível, a equação de Bernoulli mostra que um aumento da pressão provoca um aumento da velocidade quando não existe variação da energia potencial gravitacional (elevação constante).
( ) A equação de Bernoulli indica que, de modo geral (se o escoamento não possui alguma restrição), se uma partícula aumenta sua elevação ou se move para uma região de maior pressão, ele tende a acelerar.
De acordo com as afirmações, a sequência correta é

  • A F, V, F, F, V.
  • B V, F, F, F, V.
  • C V, F, V, F, F.
  • D F, V, F, V, F.
  • E F, F, F, F, F.
No projeto de uma instalação hidráulica é fornecido um escopo com uma pré-instalação já em funcionamento. Deverá ser instalada uma bomba, pois a atual não está sendo suficiente para o recalque de água. A tubulação existente possui um diâmetro constante de 100 mm (4”) e deverá elevar a água a uma vazão volumétrica de 0,08 m³/s. A altura de elevação entre os dois reservatórios é de 15 m (quatro andares). As perdas de cargas nas válvulas e conexões da instalação é de 8 m. Qual deverá ser a potência da bomba a ser instalada? 
Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas

Dados do projeto: ΔH = 8 m Rendimento = 78% 
Entrada da Bomba Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
Saída da BombaImagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
Considerar: ρ = 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; 1 CV ≅ 736 W.
Qual deverá ser a potência da bomba a ser instalada? 
  • A NB ≅ 48 CV
  • B NB ≅ 4,8 CV
  • C NB ≅ 3538 kW
  • D NB ≅ 353,8 kW
  • E NB ≅ 353846 W
A bomba utilizada para circulação e drenagem do fluido de um tanque largo foi danificada inesperadamente durante uma operação, exigindo manutenção do dispositivo e do reservatório. Por isso foi adotado um sifão para transferir o fluido e esvaziar o tanque. Se a diferença de altura do sifão é cerca de 450 mm e o diâmetro é de 20 mm, qual é a vazão na saída da mangueira? Considere o fluido invíscido e o escoamento incompressível. (Dados: g = 10 m/s² e π = 3.)
  • A 0,0006 m³/s
  • B 0,0009 m³/s
  • C 0,0013 m³/s
  • D 0,0036 m³/s
  • E 0,0285 m³/s
Em um galpão reservado para a logística de materiais permanentes, um engenheiro viu-se obrigado a projetar um sistema de ventilação para que a circulação de ar fosse melhorada e o ambiente ficasse mais arejado. Para o projeto da instalação de ventilação do galpão chegou-se à conclusão da necessidade da utilização de um ventilador que trabalhasse com ar a 20° C com uma vazão de 50.000 m3 /h: 
Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas


Determine a potência útil sabendo que a altura útil de elevação é igual a 200 mmH2O. Dados: T = 20°C (ρ = 1,2 kg/m3 ); Q = 50.000 m3/h; Hu = 200 mmH2O (0,2 mH2O); G = 10 m/s2 .
  • A Wu ≅ 2778 W
  • B Wu ≅ 2778 kW
  • C Wu ≅ 277,8 kW
  • D Wu ≅ 27,78 kW
  • E Wu ≅ 277891 kW