Questão 1241683

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: EPE
• Ano: 2014
• Provas: CESGRANRIO - 2014 - EPE - Analista de Pesquisa Energética - Projetos da Geração de Energia
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Fundamentos e Análise da Cinemática de Escoamentos; Mecânica dos Fluidos

Um escoamento de um fluido é uniforme quando

• A. o fluido for incompressível.
• B. as condições não variarem com o tempo.
• C. a vazão, em um tubo de seção constante, também for constante
• D. a variação da velocidade em relação ao tempo for nula, em cada direção.
• E. a variação da velocidade em relação a qualquer direção for nula, em cada instante.

Gabarito: E

Comentários

• Gabarito: letra E

  O escoamento uniforme é um subtipo do escoamento em regime permanente. Em regime permanente, sabe-se que a velocidade e a pressão em determinado ponto não variam com o tempo. Porém, como por exemplo, no escoamento viscoso em tubulações pode haver diferenças de velocidade entre pontos da tubulação (mais lento próximo à parede e mais rápido no centro do tubo). Ou seja: pode haver perfis de velocidade de escoamento diferentes do perfil constante. Nos casos em que essa situação não ocorre, diz-se que o escoamento é uniforme.

• Não concordo com o gabarito.

  Escoamento uniforme: "A velocidade é constante em magnitude e direção ao longo de uma linha de corrente em cada instante no tempo"

  Ou seja: (dV/ds)t = 0, sendo s a direção da linha de corrente, dV/ds derivado no instante t.

  No caso do exemplo citado pelo colega abaixo, em um escoamento plenamente desenvolvido numa tubulação (o que pela definição, é um escoamento uniforme), tem-se que (dv/dx),r,t = 0, porém, (dv/dr),x,t ≠ 0, onde x é a direção longitudinal da tubulação, e r é a direção radial.

  Ou seja: em cada cota de raio, a velocidade não varia com a direção x, numa cota de raio r e instante t. Porém, a velocidade varia com a direção r, numa cota x e instante t (é só olhar o perfil parabólico do escoamento plenamente desenvolvido, que é uniforme e permanente)

  Portanto, a afirmação da alternativa E, de que "a variação da velocidade em relação a qualquer direção for nula, em cada instante." está completamente equivocada.

  O correto seria "a variação da velocidade em relação a direção da linha de corrente for nula, em cada instante."

  Referência: Elger, D.F et al. Mecânica dos Fluidos para Engenharia, 11º Edição, Cap 4, Seção 4.3. Editora LTC, 2019.