AS MÁQUINAS HIDRÁULICAS E PNEUMÁTICAS

Atividades de 16 a 29 de março de 2020

MÁQUINAS HIDRÁULICAS E PNEUMÁTICAS

Nome: Sandro de Sousa Pereira

RA: D313231

Turma: EM7P44

Módulo 1

Exercício 3 – Os comportamentos e escoamentos de fluidos líquidos apresentados nas figuras da esquerda e da direita correspondem, respectivamente a:

[pic 1]

1. Paralelo e irregular.
2. Paralelo e inclinado.
3. Paralelo e turbulento.
4. Laminar e irregular.
5. Laminar e turbulento.

R: (E) Laminar e turbulento.

Justificativa:

A primeira imagem faz referência ao escoamento laminar, que ocorre quando as partículas de um fluido se movem ao longo de trajetórias bem definidas, apresentando "lâminas" ou camadas (daí o nome laminar), cada uma delas preservando sua característica no meio. Este escoamento ocorre geralmente a baixas velocidades e em fluídos que apresentem grande viscosidade.

A segunda imagem faz referência ao escoamento turbulento, que como o próprio nome diz, ocorre quando as partículas de um fluido não se movem ao longo de trajetórias bem definidas, ou seja, as partículas descrevem trajetórias irregulares, com movimento aleatório.

Exercício 4 - Afirmamos que:

I – Fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a ação de um esforço (tensão) tangencial, não importando quão diminuto seja este esforço.

II – Fluido é um meio contínuo, isto é, pode ser dividido infinitas vezes, em partículas fluidas, entre as quais se supõe não haver espaços vazios.

III – Fluido é um meio descontínuo, isto é, não pode ser dividido infinitas vezes, em partículas fluidas, entre as quais se supõe não haver espaços vazios.

IV – Viscosidade é a propriedade inerente a um fluido real, que se define como a resistência que o fluido oferece ao movimento relativo de qualquer de suas partes.

Assinale a alternativa correta:

1. Apenas II e III são verdadeiras.
2. Apenas I e III são verdadeiras.
3. Apenas I é verdadeira.
4. Todas são verdadeiras.
5. Apenas I, II e IV são verdadeiras.

R: (E) Apenas I, II e IV são verdadeiras.

Justificativa: A afirmação I está correta, pois como comprovado por exemplo pelo experimento de placas paralelas, o fluído é realmente uma substância que se deforma sob a ação de uma força paralela ao movimento das camadas do fluído.

A afirmação II é correta, pois o fluído, diferentemente de uma estrutura sólida, consegue se adequar a qualquer espaço físico e ser dividido sem que suas propriedades sejam alteradas, uma vez que as forças intermoleculares são menores quando comparadas com estruturas sólidas.

A afirmação IV é correta, pois a viscosidade é, conforme definida pela Lei de Newton para fluídos newtonianos, a propriedade associada à resistência que um fluído oferece à deformação por cisalhamento, ou seja, resistência ao movimento gerado por uma força tangencial.

Exercício 5 - A viscosidade é uma propriedade dos fluidos e depende da temperatura. Logo em meio:

I - Líquido: a viscosidade diminui com o aumento da temperatura porque ocorre diminuição da força de interação intermolecular.

II - Líquido: a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura porque ocorre aumento da força de interação intermolecular.

III - Gases: a viscosidade aumenta com o aumento da temperatura porque ocorre aumento da quantidade de movimento intermolecular.

IV - Gases: a viscosidade diminui com o aumento da temperatura porque ocorre diminuição da quantidade de movimento intermolecular.

Assinale a alternativa correta:

1. Apenas II e III são verdadeiras.
2. Apenas I e III são verdadeiras.
3. Apenas I é verdadeira.
4. Todas são verdadeiras.
5. Apenas II e IV são verdadeiras.

R: (B) Apenas I e III são verdadeiras.

Justificativa: A diferença entre líquidos e gases, é que os líquidos são incompressíveis e apresentam um volume próprio, enquanto os gases são compressíveis e se adaptam a diferentes volumes, com uma mesma quantidade de massa. Paralelo a isso, pode-se dizer que nos líquidos, a viscosidade diminui quando aumentamos a temperatura, ou seja, a viscosidade é diretamente proporcional à força de atração entre as moléculas. Já nos gases, a viscosidade aumenta quando aumentamos a temperatura, ou seja, a viscosidade é diretamente proporcional à energia cinética das moléculas.

Exercício 6 - No universo da mecânica, muitas máquinas e equipamentos apresentam, além dos sistemas mecânicos (polias e correias, engrenagens, alavancas etc.), sistemas hidráulicos (funcionam à base de óleo) e sistemas pneumáticos (funcionam à base de ar comprimido). A utilização das máquinas pelo homem sempre teve dois objetivos: reduzir, ao máximo, o emprego da força muscular e obter bens em grandes quantidades. A pneumática contribui para que esses dois objetivos venham a ser alcançados. Ela permite substituir o trabalho humano repetitivo e cansativo nos processos industriais. Uma bomba hidráulica, por exemplo, é responsável em criar fluxo de fluido para o sistema. Ela é utilizada nos circuitos hidráulicos para:

1. Converter energia cinética em energia hidráulica.
2. Converter energia potencial em energia hidráulica.
3. Converter energia mecânica em energia de pressão.
4. Converter energia mecânica em energia térmica.
5. Converter energia mecânica em energia hidráulica.

R: (E) Converter energia mecânica em energia hidráulica.

Justificativa: O processo que ocorre em uma bomba tem como principal objetivo fornecer energia ao fluído em forma de pressão. Conforme a Lei de Conservação da Energia, nenhuma energia é criada, somente convertida. Por conta disso, analisando o processo em questão, há a primeira conversão de energia: energia elétrica se transforma em energia mecânica. O campo magnético proveniente do motor que está conectado à bomba usa a energia elétrica e faz com que o seu eixo se movimente, se transformando em energia mecânica e impulsionando a bomba. Essa energia mecânica faz com que os componentes da bomba atuem diretamente no fluído, se transformando agora em energia hidráulica, que é a energia potencial presente no fluído, e que vai posteriormente ser transformada em outro tipo de energia, como energia mecânica, e será utilizada com outro objetivo dentro do sistema.

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