Questão de Gás Natural · FGV EPE 2024 (nº 32)

A vazão é o volume de fluido que passa por uma área em um determinado tempo, enquanto a velocidade média de escoamento é a rapidez com que o fluido se move. Elas estão ligadas pela fórmula $Q = A \times v$, onde $Q$ é a vazão, $A$ é a área da seção e $v$ é a velocidade.

• (A) Incorreta: A afirmativa I está correta, mas a alternativa A indica que apenas ela está correta.
• (B) Correta:
  • I. A vazão é de $0,006\,m^3/s$. A conversão de unidades é $1\,m^3 = 1000\,L$. Assim, $6\,L/s \times (1\,m^3 / 1000\,L) = 0,006\,m^3/s$. A afirmativa está correta.
  • II. A velocidade média de escoamento é de aproximadamente 0,76m/s. O diâmetro é 100 mm = 0,1 m. A área da seção transversal é $A = \pi \times (D/2)^2 = \pi \times (0,05\,m)^2 \approx 0,007854\,m^2$. Usando a fórmula $v = Q/A$, temos $v = 0,006\,m^3/s / 0,007854\,m^2 \approx 0,7639\,m/s$, que é aproximadamente $0,76\,m/s$. A afirmativa está correta.
• (C) Incorreta: A afirmativa III está incorreta.
• (D) Incorreta: A afirmativa III está incorreta.
• (E) Incorreta: A afirmativa III está incorreta.

Análise da afirmativa III (distrator):

• III. No movimento permanente uniforme, a vazão não é constante e a velocidade média é constante em diferentes seções de escoamento ao longo da corrente.
  • Em um movimento permanente de um fluido incompressível em um conduto sem ramificações, a vazão (Q) é sempre constante em qualquer seção transversal (Princípio da Continuidade). Portanto, a primeira parte da afirmativa ("a vazão não é constante") está incorreta.
  • A segunda parte ("a velocidade média é constante em diferentes seções de escoamento ao longo da corrente") seria verdadeira apenas se a área da seção transversal do conduto fosse constante. No entanto, como a primeira parte da frase é falsa, toda a afirmativa III é incorreta.
  • Armadilha da banca: A pegadinha está em misturar uma afirmação que poderia ser verdadeira sob certas condições (velocidade média constante se a área for constante) com uma afirmação fundamentalmente falsa sobre a vazão em regime permanente. Para fixar: em regime permanente, a vazão é sempre constante ao longo de um conduto.