No escoamento em conduto fechado, o atrito entre a água e a ...
Gabarito comentado
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A alternativa correta para a questão apresentada é: C - certo.
Tema Central da Questão:
Esta questão aborda a hidráulica em condutos fechados, focando no fenômeno de perda de carga devido ao atrito entre a água e a superfície da tubulação. Esse é um conceito fundamental na engenharia hidráulica, que envolve a transformação irreversível de energia mecânica em calor.
Resumo Teórico:
Quando a água flui através de um conduto fechado, como uma tubulação, ocorrem perdas de carga devido ao atrito interno. Este atrito é causado pela interação das camadas do fluido entre si e com as paredes do conduto, resultando em um processo irreversível que converte energia mecânica em calor.
As tensões cisalhantes entre as camadas adjacentes do líquido são fundamentais nesse processo. Quando o fluido se movimenta, camadas diferentes se deslocam com velocidades distintas, gerando tensão que dissipa energia na forma de calor (Lei da Viscosidade de Newton).
Esse fenômeno é descrito pelas equações de Darcy-Weisbach, que relacionam a perda de carga com o comprimento do conduto, a velocidade do fluido, o diâmetro do tubo e o coeficiente de atrito hidráulico.
Justificativa para a Alternativa Correta:
A afirmação de que "no escoamento em conduto fechado, o atrito entre a água e a tubulação adjacente provoca um processo irreversível de transformação de energia (carga) em calor" está correta. Isso ocorre devido ao desenvolvimento de tensões cisalhantes entre camadas adjacentes do líquido, o que é um conceito bem estabelecido na hidráulica.
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Comentários
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Formara tipo pressão interna
tensões cisalhantes são geradas por forças aplicadas em sentidos opostos ou iguais em direções semelhantes mas com intensidade diferente do material analisado.
Transformação de energia em calor??? Calor é energia térmica em trânsito! Questão que era passível de recurso. Carga entre parênteses nada tem a ver com energia, não são sinônimos
O item está correto.
No escoamento em conduto fechado, como em tubulações, o atrito entre a água e as paredes da tubulação resulta em perda de energia. Parte dessa energia é convertida em calor, o que é um processo irreversível. Esse fenômeno é caracterizado pelo aumento da viscosidade do fluido e pelas tensões cisalhantes entre as camadas de água em movimento.
- Tensões cisalhantes: Quando a água flui em um tubo, as camadas de água próximas à parede da tubulação movem-se mais lentamente devido ao atrito, enquanto as camadas mais centrais movem-se mais rapidamente. Isso cria tensões cisalhantes (forças tangenciais) entre as camadas adjacentes do fluido, o que resulta em um esforço de fricção e, consequentemente, em uma transformação de energia em calor, devido à viscosidade do fluido.
- Esse processo causa uma perda de carga ou queda de pressão ao longo do conduto, o que é uma característica fundamental no estudo da hidráulica e do escoamento em tubulações.
Portanto, o item está correto ao afirmar que as tensões cisalhantes entre camadas de água no escoamento em condutos fechados são responsáveis pela conversão de parte da energia (carga) em calor.
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