Aula Prática Fenômenos de transporte

Aula Prática Fenômenos de transporte

Disciplina: Fenômenos de Transporte
Clique aqui e veja orientações e exemplos de roteiro de aula prática.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1
Unidade: 1
Aula (White Label)/Seção (KLS): Estática dos fluidos/ Seção 2
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter
acesso a internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.

ATIVIDADE PRÁTICA 1
Atividade proposta:
Nesta prática você irá determinar a velocidade de escoamento e a viscosidade de fluidos
através da análise do deslocamento de esferas metálicas com diferentes diâmetros, quando
imersas em fluidos com viscosidades distintas. Com o auxílio do viscosímetro de Stokes irá
obter os tempos de queda livre das esferas nos fluidos e, com isso, encontrar a viscosidade
dinâmica dos fluidos de forma experimental, podendo realizar uma comparação com os valores
teóricos.
Objetivos:
Determinar a viscosidade de diferentes fluidos
Diferenciar a viscosidade dinâmica e a viscosidade cinemática
Compreender a relação entre a velocidade de escoamento e as propriedades dos fluidos
Compreender a lei de Stokes através da aplicação do viscosímetro na determinação da
viscosidade do fluido
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a
aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica
dos Fluidos e por fim acessar a prática Ensaio de viscosidade_viscosímetro de
Stokes.
2) Esta prática não necessita da utilização de EPI. Entretanto, para que não haja
contaminação dos fluidos utilizados, os tubos com fluidos que não estiverem em utilização
devem permanecer fechados, evitando que as amostras dos fluidos possam ser
contaminadas. Além disso, as esferas devem ser higienizadas antes de cada utilização.
3) ENCONTRANDO A VELOCIDADE DE ESCOAMENTO – a determinação da velocidade
de escoamento das esferas metálicas requer diversas medidas de tempo de queda entre
dois pontos conhecidos. Acione o cronômetro. Em seguida, mova uma das esferas para
o tubo que contém água. Cronometre o tempo de queda e repita esse procedimento mais
três vezes. Em seguida, troque a esfera e repita o mesmo procedimento. Preencha a
tabela abaixo:
Repita o mesmo procedimento nas tubulações contendo óleo e glicerina. Preencha outras duas
tabelas iguais a Tabela 1, apenas trocando no cabeçalho da tabela para: Tubo com óleo 5W20
e Tubo com glicerina, respectivamente.
4) DETERMINANDO A VISCOSIDADE –
Para o cálculo da viscosidade dinâmica neste experimento, deve ser utilizada a seguinte
equação:
Os dados necessários para aplicar esta equação são apresentados abaixo:
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (água) é de 1000 kg/m³;
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (5w20) é de 852 kg/m³ ;
• 𝜌𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 (glicerina) é de 1250 kg/m³;
• 𝜌𝑒𝑠𝑓𝑒𝑟𝑎 é de 7850 kg/m³;
• 𝑔 é de 9,81 m/s².
Utilize também as velocidades de escoamento calculadas anteriormente.
Os valores reais da viscosidade cinemática dos fluidos utilizados neste experimento são:
• A viscosidade cinemática da água é de 9,86 × 10−7 m²/s.
• A viscosidade cinemática do óleo 5W20 é de 5,05 × 10−5 m²/s.
• A viscosidade cinemática da glicerina é de 6,61 × 10−4 m²/s.
Sabendo que o erro relativo percentual pode ser encontrado utilizando a seguinte
formula:
Realize o cálculo da viscosidade cinemática e do erro relativo percentual para
cada viscosidade cinemática encontrada.
OBS: Para realizar o cálculo da velocidade corrigida, apresentada na equação
, é necessário saber o valor de R (raio interno do tubo), que
no caso deste laboratório virtual é de 22 milímetros.
Por fim, preencha os dados calculados na Tabela 2:
Tabela 2: Dados para Análise da água
Repita o procedimento de Determinação da Viscosidade para os Fluidos óleo e glicerina.
Ao final do experimento desabilite o cronômetro e assegure que todas as esferas estão
na mesa.
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar o experimento da aula prática
– Ler o Sumário Teórico_Determinação da Viscosidade de Fluidos
– Fazer os experimentos de deslocamento com as esferas metálicas nos três fluidos
– Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados..
Resultado: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo as tabelas com os resultados
obtidos no experimento, os prints de tela com a sequência do experimento e as respostas as
seguintes perguntas:
1) Compare os valores encontrados para a viscosidade cinemática de forma experimental
com o valor da viscosidade cinemática real. Os valores encontrados podem ser
utilizados para representar a viscosidade cinemática da água? Justifique.
2) Quais são as principais fontes de erros para este experimento?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Determinação da Viscosidade de Fluidos.
ALGETEC. Sumário Teórico: Determinação da Viscosidade de Fluidos.
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2
Unidade: 1
Aula (White Label)/Seção (KLS): Cinemática dos Fluidos/Seção 3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter
acesso a internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.

ATIVIDADE PRÁTICA 2
Atividade proposta:
Através do Experimento de Reynolds você irá verificar o comportamento de um fluido (água) em
uma tubulação. Deverá identificar os três tipos de escoamentos: laminar, transição e turbulento
e a sua relação com o número adimensional de Reynolds.
Objetivos:
– Determinar a vazão em uma tubulação.
– Identificar as características dos tipos de escoamento: laminar, transição e turbulento.
-Relacionar o comportamento do fluido com o número de Reynolds.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a
aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica dos
Fluidos e por fim acessar a prática Experimento de Reynolds.
2) Quanto a segurança no laboratório de engenharia, esta prática requer o uso de sapatos
fechados e cabelos presos.
3) VERIFICANDO O POSICIONAMENTO DAS VÁLVULAS: você deverá verificar a posição
das válvulas de acordo com a tabela abaixo. As alterações necessárias devem ser feitas
com a bancada desligada. Mude o posicionamento das válvulas se necessário clicando
com o botão esquerdo do mouse sobre elas.
OBS: o diâmetro interno no tubo de Reynolds é D = 44 mm
4) HABILITANDO AS BOMBAS: Posicione a válvula 2c com 40% da sua capacidade,
habilite as bombas no painel elétrico e aperte o botão de ligar. Após observar o fluxo de
água no rotâmetro, abra a válvula 2c completamente.
5) ENCHENDO O RESERVATÓRIO DE ÁGUA: Ajuste o potenciômetro para o controle de
vazão para que a água entre no reservatório. Em seguida, feche a válvula 13, assim que
perceber que o nível de água no reservatório está subindo, feche a válvula 12 após o
reservatório encher completamente.
6) MEDINDO A VAZÃO: Faça a medida do volume de água presente no reservatório.
Considere as seguintes dimensões: 400 mm de comprimento, 320 mm de largura e 474
mm de altura. Logo depois, abra a válvula 14 numa porcentagem escolhida por você.
Abra também o cronômetro e aperte o start. Espere proximamente 1 minuto, feche a
válvula 14 e meça novamente o volume contido no reservatório.
7) OBSERVANDO O REGIME DE ESCOAMENTO: Abra a válvula 15 para que o fluido
com corante comece a escoar. Quando observar o fluxo através da pipeta, abra a
válvula 14, controlando a vazão com mesma porcentagem escolhida no passo anterior.
É necessário esperar o fluxo se estabilizar para começar a medição.
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar o experimento da aula prática
– Ler o Sumário Teórico_Experimento de Reynolds
– Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas.
– Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a sequência do
experimento e as respostas as seguintes perguntas:
1) A partir dos dados obtidos no laboratório, determine a vazão do sistema.
2) Qual o regime de escoamento observado no experimento?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Experimento de Reynolds.
ALGETEC. Sumário Teórico: Experimento de Reynolds.

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3
Unidade: 2
Aula (White Label)/Seção (KLS): Perda de Carga em um Escoamento Interno/ Seção
3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter
acesso a internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.

ATIVIDADE PRÁTICA 3
Atividade proposta:
Este experimento realizado na bancada didática de mecânica dos fluidos permite verificar o
comportamento do escoamento da água em tubulações de diferentes diâmetros e materiais,
medindo a perda de carga em cada caso. Você deverá variar a vazão do escoamento e verificar
sua influência no sistema, realizando a leitura da diferença de pressão entre os pontos de
medição (perda de carga) utilizando o manômetro em U. Os dados de perda de carga obtidos
experimentalmente serão comparados com os resultados teóricos calculados utilizando
diagrama de MOODY.
Objetivos:
– Identificar a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão;
– Determinar o número de Reynolds para cada caso estudado;
– Compreender como o material utilizado na fabricação dos condutos influencia na queda de
pressão de um fluido em movimento.
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC. Em seguida clicar em cursos, buscar a
aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de Mecânica dos
Fluidos e por fim acessar a prática Perda de Carga Distribuída.
2) POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS BOMBAS
Posicione as válvulas na seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e válvulas B1 e A2
fechadas. Mude a câmera para “Bombas”, “Alt+4”. Em seguida, realize o posicionamento
das válvulas clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a manopla (parte laranja).
3) POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS LINHAS
Configure as válvulas correspondentes a linha para realizar cada experimento. Comece a
prática com a linha 1 (tubulação de PVC com 32 mm).
Posicione as válvulas de acordo com as configurações de cada linha (Parte Frontal da
bancada):
Linha 1 – Tubo de PVC 32mm
• Válvulas abertas: C2, V03
• Válvulas fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11
Linha 2 – Tubo de PVC 25mm
• Válvulas abertas: C2, V04
• Válvulas fechadas: V03, V05, V06, V07, V08, V09, V10, V11
Linha 3 – Tubo de Cobre 28mm
• Válvulas abertas: C2, V05
• Válvulas fechadas: V03, V04, V06, V07, V08, V09, V10, V11
Linha 4 – Tubo de Acrílico 25mm
• Válvulas abertas: C2, V06
• Válvulas fechadas: V03, V04, V05, V07, V08, V09, V10, V11
4) CONECTAR AS MANGUEIRAS
Conecte as mangueiras de tomada de pressão na linha a qual o experimento será
realizado. A distância entre os pontos de tomada de pressão é de um metro em qualquer
uma das linhas.
5) LIGAR A BOMBA
Mantenha o botão de emergência desativado. Habilite a bomba 2. Posicione o
potenciômetro de vazão no centro da sua escala. Ligue o sistema.
6) VARIANDO A VAZÃO
Varie a vazão utilizando o potenciômetro. Anote a vazão, bem como a perda de carga
correspondente. Você precisará determinar cinco pontos.
Para realizar a prática em outra linha você deverá desligar o painel elétrico, desabilitar a
bomba 2 e desconectar a mangueira. Em seguida, configure a bancada para realizar a
prática com outra linha, de acordo com as configurações descritas no item 2 deste
roteiro, e seguindo os demais itens.
Depois de determinar os cinco pontos para cada linha, ao final da prática, desabilite a
bomba 2, desligue o sistema, desconecte as mangueiras e retorne as válvulas para a
sua posição inicial.
Checklist:
– Acessar o Algetec
– Acessar a prática
– Ler o Sumário Teórico_Perda de Carga Distribuída
– Realizar o experimento na Bancada Didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas
– Variar a vazão e ler o manômetro U
– Anotar todos os dados
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) contendo:
1) O cálculo da perda de carga utilizando o DIAGRAMA DE MOODY (teórico)
2) O cálculo do desvio relativo em relação às perdas de carga obtidas teoricamente e a lida
no manômetro U no experimento.
3) Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância foi
grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os cálculos, considere que a
distância entre os pontos de tomada de pressão é de um metro em qualquer uma das
linhas.
4) Qual a influência do diâmetro da tubulação, do material e da vazão na perda de carga
distribuída? plote os valores de Vazão x Perda de Carga utilizando um software gráfico
para realizar esta análise.
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Perda de Carga Distribuída.
ALGETEC. Sumário Teórico: Perda de Carga Distribuída

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4
Unidade: 3
Aula (White Label)/Seção (KLS): Introdução à Radiação e Trocadores de Calor/
Seção 3
SOFTWARE
☐Software / ☒ Acesso on-line
☒Pago / ☐ Não Pago
Infraestrutura:
Computador Desktop ou laptop apresentando o mínimo de 4MB de memória RAM e deve ter
acesso a internet
Descrição do software:
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma ferramenta online que simula situações reais de
laboratórios nas áreas de engenharia e saúde e seguem com alto grau de fidelização os
experimentos realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC.

ATIVIDADE PRÁTICA 4
Atividade proposta:
O experimento a ser realizado na bancada didática para estudos em trocadores de calor
permite verificar a influência de parâmetros, como vazão e temperatura, na eficiência dos
trocadores. Para isto são realizados testes em três tipos de trocadores de calor: trocador de
placas, trocador de tubos concêntricos e o trocador de casco-tubos. Em cada trocador de calor
o aluno irá realizar o experimento com os fluxos de água em contracorrente e em correntes
paralelas, medindo as temperaturas nos fluxos de água quente e água fria, na entrada e saída
do trocador de calor, além de medir as vazões dos fluxos.
Objetivos:
– Compreender o funcionamento de um trocador de calor;
– identificar qual tipo de trocador de calor possui melhor eficiência trifásica;
– entender a influência da vazão na transferência de calor..
Procedimentos para a realização da atividade:
Para realizar este experimento, siga os passos indicados abaixo:
1) Acessar o laboratorio virtual do site da ALGETEC; Em seguida clicar em cursos, buscar
a aba Labs Específicos de Engenharia. Após, selecionar o Laboratório de
Transferência de Calor e por fim acessar a prática Experimentos em Trocadores de
Calor.
2) Quanto a segurança no laboratório de engenharia, esta prática requer o uso de sapatos
fechados, cabelos presos e luvas de borracha nitrílica.
3) SELECIONANDO E ENCAIXANDO O TROCADOR DE CALOR:
Coloque um dos trocadores de calor sobre a bancada e o conecte aos canos. Faça a
prática preferencialmente nesta ordem: trocador de tubos concêntricos, trocador de calor
casco tubo e trocador de calor do tipo placas, respectivamente. Visualize os trocadores
de calor clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Trocadores”
localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se
preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+2”. Leve o trocador de calor
do tipo tubos concêntricos para a bancada e o encaixe clicando com botão direito do
mouse sobre ele e selecionando a opção “Encaixar trocador”.
4) LIGANDO AS BOMBAS
Energize o painel, ligue o aquecedor e espere a temperatura chegar a 60⁰C. Acompanhe
a temperatura pelos indicadores, quando ela chegar a 60⁰C, o aquecedor irá se desligar
automaticamente, após isso, abra as válvulas e ligue as bombas.
Com o botão esquerdo do mouse clique no painel e energize o painel clicando no botão
de emergência. Ligue o aquecedor clicando com botão esquerdo do mouse na parte
verde do botão “Habilitar Aquecedor”. E para visualizar os indicadores clique com o
botão esquerdo em “indicadores”. Para abrir as vávulas clique sobre elas com o botão
esquerdo do mouse e para ligar as bombas retorne ao painel e clique com botão na
parte verde de seus respectivos botões.
5) VARIANDO A VAZÃO
Aumente a vazão da bomba dois através do potenciômetro que se encontra no painel e
observe a variação de temperatura nos indicadores. Para uma melhor compreensão,
observe a variação de temperatura para diferentes vazões.

Checklist:
– Acessar o Algetec;
– Acessar a prática;
– Ler o Sumário Teórico_Trocador de Calor;
– Realizar o experimento na Bancada Didática para Estudos em Trocadores de Calor;
– Anotar todos os dados e tirar prints das telas dos resultados.
Resultados da aula prática: Aluno, você deverá entregar:
Você deverá entregar um documento (formato docx) com os prints de tela com a sequência do
experimento e as respostas as seguintes perguntas:
1) Quais as principais vantagens da utilização de trocadores de calor?
2) Qual tipo de trocador é mais utilizado na indústria de alimentos? Justifique.
3) Quais critérios devem ser levados em consideração ao escolher um tipo de trocador de
calor?
4) Qual a influência da vazão na transferência de calor?
Referências:
ALGETEC. Roteiro de Experimentos: Trocador de Calor.
ALGETEC. Sumário Teórico: Trocador de Calor.

Aula Prática Fenômenos de transporte