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Questões de Concurso sobre Mecânica dos Fluidos
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Umidade relativa é por definição:
A
a relação entre a massa de vapor de água e a massa de ar seco no ar úmido.
B
a relação entre a massa de vapor e a temperatura de saturação do ar úmido.
C
a relação entre a umidade absoluta e a pressão de vapor para uma determinada temperatura de bulbo seco do ar úmido.
D
a relação entre a temperatura de bulbo seco e a densidade do ar do ar úmido.
E
a relação entre a pressão de vapor e a pressão de vapor saturado na mesma temperatura de bulbo seco do ar úmido.
As atividades desenvolvidas, na partida inicial de uma bomba centrífuga, são seguidas pelas seguintes etapas:
A
Abrir todas as válvulas, ligar a bomba e regular a vazão do sistema na válvula de recalque.
B
Dar partida na bomba com todas as válvulas fechadas e iniciar a abertura da sucção, após verificar o sentido da rotação.
C
Dar partida na bomba com a válvula de recalque fechada, e depois, regular a abertura dessa válvula até atingir o ponto de operação.
D
Dar partida na bomba com a válvula de sucção fechada, e depois regular a abertura até atingir o ponto de operação.
E
Abrir todas as válvulas, ligar a bomba e regular o ponto de operação, ajustando a válvula de sucção e recalque para evitar cavitação.
Um experimento será realizado em um túnel de vento. Sabe-se que o protótipo tem 0,25 m de diâmetro e será testado em água do mar, sendo rebocado a 3 m/s a 10 °C. O modelo a ser testado tem diâmetro de 0,10 m. Considerando-se que, nas condições de teste, a viscosidade da água do mar é 1,5*10-6m2/
A
75,0.
B
0,3.
C
30,0.
D
7,5.
E
3,0.
Para calcular a velocidade de escoamento de um fluido no centro de um tubo utilizando-se a equação de Bernoulli, deve-se considerar que o escoamento ao longo de uma linha de fluxo seja permanente, que o fluido seja incompressível e que, na desaceleração do escoamento ao longo da linha de fluxo de estagnação, o atrito viscoso seja desprezível.
C
Certo
E
Errado
Assinale os instrumentos para medir pressão e velocidade e suas respectivas unidades:
A
Manômetro (rpm) e Tacômetro (N/mm²)
B
Manômetro (kgf/mm²) e Tacômetro (rpm)
C
Tacômetro (kgf/mm²) e Manômetro (rpm)
D
Tacômetro (rpm) e Goniômetro (kgf/mm²)
E
Relógio Comparador (rpm) e Goniômetro (kgf/mm²)
Para projeto e otimização de instalações hidráulicas, é de fundamental importância o domínio de diversos conceitos relacionados à vazão, pressão, velocidade de escoamento, perdas de energia etc. A figura a seguir ilustra um dispositivo de grande utilidade, para diversas aplicações, que permite abordagem de todos esses conceitos. As áreas das seções circulares (1) e (3) são idênticas e maiores que da seção (2).
Analisando-se o escoamento de um líquido neste dispositivo, é correto afirmar que
A
a maior velocidade e a menor pressão ocorrem na seção (2) e que se trata de um tubo de Pitot.
B
a velocidade do escoamento é maior na seção (2) e a vazão é maior nas seções (1) e (3).
C
se fosse considerado o escoamento ideal, sem perdas de carga ou energia, valeria a equação de Bernoulli e a pressão em (3) seria maior que em (1).
D
numa situação hipotética de escoamento ideal, em relação ao real, ocorreria p3 > p2, mas v3 < v2, e p3 = p1.
E
em situação de escoamento real, ocorreria p3 > p2, mas v3 < v2 e p3 = p1.
Qual a diferença entre a potência hidráulica de uma bomba e a potência consumida pelo motor?
A
Rendimento do motor
B
Rendimento hidráulico da bomba
C
Rendimento mecânico da bomba
D
Rendimento do conjunto motor/bomba
E
Rendimento do fator de potência
Sobre o escoamento totalmente desenvolvido de um fluido newtoniano incompressível e com propriedades constantes (e.g. massa específica, viscosidade) em um duto circular, também conhecido como escoamento de Hagen-Poiseuille, é correto afirmar que:
A
a velocidade do escoamento só depende da coordenada axial, pois o desenvolvimento total da camada limite exclui a dependência da coordenada radial.
B
para um escoamento bidimensional em regime permanente, o uso da função de corrente satisfaz automaticamente a conservação da massa.
C
o perfil de velocidade é linear, ao invés de parabólico, como no escoamento de Couette.
D
a força motriz do escoamento é a inércia do fluido. Logo, não há gradiente de pressão no escoamento.
E
a viscosidade não possui importância nesse escoamento, pois, independentemente do número de Reynolds, as forças que dominam o escoamento são as inerciais e as de pressão.
Analise as afirmativas a seguir sobre o fenômeno da cavitação, sua natureza e seus efeitos.
I. A cavitação é mais difícil de ocorrer em líquidos quentes.
II. A pressão de vapor aumenta com a elevação da temperatura.
III. A máxima altura admissível de uma bomba diminui com a redução da temperatura.
IV. Com a implosão das bolhas, são liberados íons livres de oxigênio do seu interior, que passam a corroer a superfície metálica em grau de intensidade tanto maior quanto mais vezes a superfície for banhada pela água.
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
A
III, apenas.
B
I e IV, apenas
C
II e IV, apenas.
D
I, II e III, apenas
"A cavitação é um dos aspectos mais importantes na análise de bombas, tanto para a execução de projetos e seleção de equipamento, quanto para a solução de diversos problemas operacionais decorridos do referido fenômeno"
Bombas Industriais - Mattos e de Falco, 1998
Sobre o tema em questão, pode-se afirmar corretamente que:
A
a cavitação pode ser resumidamente descrita como a formação de bolhas de vapor na região de alta pressão de bombas centrífugas, no bocal de sucção, seguido do colapso dessas bolhas no rotor, onde a pressão é mais baixa.
B
a presença de bolhas de vapor no escoamento líquido provoca restrições ao escoamento, caracterizando elevada perda de carga, sensível diminuição da vazão e pulsações de pressão indesejáveis.
C
após operar por longos períodos em cavitação, nas regiões adjacentes à zona de colapso das bolhas, o material constituinte da bomba não sofre grandes danos, apesar das repetidas ações mecânicas e do aumento de temperatura na região.
D
a instabilidade gerada a partir do colapso das bolhas não possui conexão com as rupturas na tubulação e suas junções, sendo o fenômeno de degradação do material por vibração independente do fenômeno de cavitação.
E
se as operações industriais fossem realizadas com fluidos puros e homogêneos, resistentes a pressões negativas e a tensões superficiais elevadas, o fenômeno da cavitação ainda assim seria de grande relevância para a indústria.
Bombas hidráulicas são máquinas cuja função é fornecer energia cinética e de pressão a um fluido, a partir da transformação da energia recebida por uma fonte externa.
Sobre o critério de seleção de bombas e seus comportamentos, é INCORRETO afirmar que:
A
uma bomba típica pode produzir uma altura de carga menor conforme a vazão é aumentada.
B
os pontos de operação de bombas para sistemas fluidos são sempre estáveis.
C
o ponto de operação de uma bomba é definido pela superposição da curva do sistema e da curva de desempenho da bomba.
D
a variação de pressão decorrente da diferença de elevação é independente da vazão para o sistema de elevação pura.
E
a queda de pressão por atrito pode ser relativamente sem importância no suprimento de água para um edifício muito alto (e.g, 400m de altura).
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
A
0,30.
B
1,00.
C
0,70.
D
0,40.
E
0,50.
As bombas são classificadas em função do seu princípio
de funcionamento.
Relacione a COLUNA II com a COLUNA I, associando o tipo de bombas à sua classificação.
COLUNA I
1. Centrífuga
2. Axial
3. Diagonal
COLUNA II
( ) Gira em torno do seu eixo de simetria.
( ) O escoamento do fluido provoca a força centrífuga e de sustentação.
( ) Ao girar no interior da carcaça, ocorre uma depressão e uma sobrepressão em regiões deferentes, capaz de acelerar o fluido.
( ) Ocorre uma força de sustentação provocado pelo escoamento do fluido em torno da palheta.
( ) Possui uma depressão central capaz de aspirar o fluido.
Assinale a sequência correta.
A
1 2 1 3 1
B
3 1 2 1 3
C
2 2 2 3 1
D
1 3 2 2 1
Os fluidos refrigerantes são dos tipos CFC, HCFC, HFC e hidrocarbonetos. Acerca desse tópico, assinale a alternativa correta.
A
CFC – é formado por cloro, fósforo e chumbo, gases que são agressivos ao meio ambiente.
B
HCFC – é formado por alto teor de cloro, fósforo e chumbo e possui boas propriedades termodinâmicas, mas apresenta alto impacto ao meio ambiente.
C
HFC – os átomos de cloro são substituídos por hidrogênio e, assim, não agridem a camada de ozônio.
D
o propano é um fluido refrigerante à base de hidrocarbonetos que não destrói a camada de ozônio, mas contribui com o aquecimento global.
E
o butano é um fluido refrigerante à base de hidrocarboneto, que destrói a camada de ozônio e favorece o aquecimento global.
O manômetro III é um manômetro de tubo inclinado, indicado para realizar a medição quando ocorrerem pressões diferenciais elevadas.
C
Certo
E
Errado
R.W. Fox e A. T. McDonald. Introdução à mecânica dos fluidos. 2.ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1981 (com adaptações).
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.
C
Certo
E
Errado
A perda de carga refere-se a perda de energia sofrida por um fluido durante o escoamento em uma tubulação.
Sobre a perda de carga em tubulações, é INCORRETO afirmar que:
A
para um escoamento real, a energia mecânica será continuamente transformada em energia térmica ao longo do comprimento do tubo.
B
um escoamento laminar real não possui perda de carga, pois a perda de carga é determinada pela turbulência de um escoamento.
C
a perda de carga de uma curva em um tubo é maior do que aquela para escoamento totalmente desenvolvido em um trecho reto de tubo de igual comprimento.
D
as perdas de carga em escoamentos através de válvulas e acessórios podem ser expressas em termos de um comprimento equivalente de um tubo reto.
E
em situações práticas de escoamento, a força motriz para manter o escoamento contra o atrito pode ser fornecida por uma bomba (para líquidos) ou por um ventilador (para gases).
Sobre as propriedades que viabilizam as qualidades de um bom fluido refrigerante, analise as afirmativas a seguir.
1) Ter volume específico elevado e baixo calor latente.
2) Ser quimicamente estável e não contribuir para o aquecimento global.
3) Ter baixo volume específico e elevado calor latente.
4) Ser odorífico e vaporizar abaixo da pressão atmosférica.
Está(ão) correta(s), apenas:
A
1 e 2.
B
1 e 3.
C
2 e 3.
D
2 e 4.
E
4.
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.
C
Certo
E
Errado
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