CESGRANRIO — Engenharia Mecânica — Mecânica dos Fluidos - Continuidade — 2014

Enunciado

Em mecânica dos fluidos, a equação da continuidade para escoamento incompressível em regime permanente estabelece que, para um fluido escoando em uma tubulação com seção variável, a velocidade do fluido é inversamente proporcional à área da seção transversal. Se um tubo tem sua seção transversal reduzida à metade, a velocidade do escoamento

Alternativas

  1. A)

    reduz-se à metade

  2. B)

    permanece constante, pois a vazão mássica é conservada

  3. C)

    dobra

  4. D)

    quadruplica

  5. E)

    reduz-se a um quarto

Gabarito e comentário

Resposta correta: C

**Por que a alternativa C está correta?** A **equação da continuidade** para escoamento incompressível em regime permanente é: Q = A₁ · v₁ = A₂ · v₂ = constante Onde Q é a vazão volumétrica, A é a área da seção e v é a velocidade. Se A₂ = A₁/2 (seção reduzida à metade): A₁ · v₁ = A₂ · v₂ A₁ · v₁ = (A₁/2) · v₂ v₂ = 2 · v₁ Portanto, a **velocidade dobra** quando a seção é reduzida à metade. Esse princípio é a base do **Efeito Venturi**: a redução de seção aumenta a velocidade e reduz a pressão (pelo teorema de Bernoulli), princípio usado em medidores de vazão (Venturi, orifício) e em carburadores. **Por que as demais estão erradas?** - **A)** Seria o oposto: seção menor → velocidade maior. - **B)** A vazão volumétrica (não só mássica) é conservada a velocidade precisa aumentar. - **D)** Quadriplicar ocorreria se a seção fosse reduzida a 1/4. - **E)** Reduzir a 1/4 ocorreria se a área quadruplicasse, não reduzisse.

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