Fenomenos Transporte

ETAPA 4

Aula-tema: Cinemática dos fluidos

As duas tubulações que derivam do reservatório da represa alimentam 200 orifícios de 15 polegadas de diâmetro cada um, localizados no piso da câmara, o que garante o funcionamento do sistema conhecido como vasos comunicantes. Tanto o enchimento como o esvaziamento é feito pelo mesmo processo, portanto, demanda o mesmo tempo. É recomendado que a velocidade média de esvaziamento da câmara não exceda a 2,5 m/s. Pergunta-se se este critério de dimensionamento esta sendo ou não satisfeito?

O reservatório da Eclusa mantém a temperatura média de 20° C e nesta condição a

viscosidade dinâmica da água é 1,002 N.s/m2. Deseja-se saber qual é o regime de escoamento para a tubulação que faz o enchimento da eclusa e qual a velocidade máxima para a tubulação que faz o esvaziamento?

Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.

Quando a câmara atinge o mesmo nível de água do reservatório da represa é aberta uma comporta do tipo Mitra que permite a passagem da embarcação. Deseja-se

saber qual é a vazão de enchimento da câmara e quanto tempo é gasto, em minutos neste processo de transposição?

As embarcações aguardam o nível de água da câmara da Eclusa chegar ao nível do rio. Esse processo de esvaziamento tem que ser lento para que as embarcações não se choquem com as paredes laterais da câmara e nem com as

outras embarcações.

Q = Δs x A ou Q = V x A

Δt

A razao é 49,42 e o diametro sera calculado atraves da formula da area

Π x d²

4

3,14 x 0,381² = 0,11395

4

A area total sera 0,11395 multiplicado por 200 (quantidade de orificios que alimentam a camara

Area = 0,11395 x 200 = 22,79m²

Q = V x A

49,42 = V x 22,79

V = 49,42 = 2,1684 m/s V = 2,1684 m/s

22,79

ETAPA 5

Aula-tema: Calor: definição, formas de calor e formas de transferências

Sr João e a família receberam de presente passagens áreas para Frankfurt, Alemanha. A família se hospedou em uma casa de madeira localizada em uma linda região de montanha.

Quando chegaram a Frankfurt, no final do outono e início do inverno, a temperatura local estava em torno de 6°C. Como a casa dispunha de uma lareira, e como a temperatura interna da casa registrada no termômetro era de 12 ºC, seu João teve a idéia de acender a lareira da sala a fim de aumentar o conforto do ambiente.

José, filho do Sr. João percebeu que o ambiente ficou mais agradável e perguntou para o pai se ele saberia explicar os processos de transferência de calor que estavam ocorrendo durante o tempo que a lareira estava acesa. Quais os processos que o Sr. João explicou?

R: O Sr. Joao explica os processos de conduçao do calor

quando o calor de dentro da lareira é transferido para as paredes da lareira. Explicou tambem o processo de convecçao do calor natural da supérficie para o ar, e tambem não poderia faltar o processo de radiaçao que é a energia emitida pela materia que se encontra a uma temperatura não nula, como o fogo por exemplo.

José também notou que quando foi abrir a porta para entrar na cozinha a maçaneta comparada com a estrutura da porta de metal estava muito fria quando madeira. Qual foi a explicação que o Sr. Joao deu ao filho?

R: Sr. Joao explicou porque a maçaneta de metal estava mais fria que a porta de madeira, ele disse que existia uma diferença a porta de absorçao de calor de uma superficie para outra

ETAPA 6

Aula-tema: Lei de Fourier para escoamento unidirecional e regime permanente

Anoiteceu e cansados da viagem a família foi dormir. João pegou um cobertor que possui uma área de 1 m² e 3,0 cm de espessura. Sabendo que a temperatura ambiente do dormitório é de 8°C e que a temperatura do João depois de envolvido no cobertor permaneceu 35,5°C, deseja-se saber a quantidade de calor perdido por João através do cobertor, durante um intervalo de 1 hora e, qual papel o cobertor desempenha. Considere o coeficiente de condutividade de 8.10-5 cal/s.cm °C.

K = 8.10- cal/s. cm ºc

L = 3,0 cm = 0,03m

A = 1 m ²

ΔT = (35,5 - 8)

Q = K X ΔT

X A

L

Q = 8.10- X 27,5 X 10

0,03

Q = 73,3 cal/s

Perda de 1h

Q = 73,3 x 3600s Q = 263,800 cal/h

A função do cobertor é de um isolante térmico.

ETAPA 7

Aula-tema: Lei de Fourier para escoamento unidirecional e regime permanente

Aula-tema: Lei de Fourier para escoamento unidirecional e regime permanente

Muito observador José percebeu que embora os dormitórios tivessem as mesmas

dimensões apresentavam sensação térmica diferentes. A temperatura no dormitório dele era de 8°C,