Questões de Concurso

Uma tubulação conduz água potável de um reservatório situado à esquerda e a descarrega à direita em jato livre sobre um lago, conforme figura abaixo. Considere conhecidos: o diâmetro da tubulação constante e igual a 0,20 m; o fator K de perda localizada em cada um dos pontos onde ela ocorre; o comprimento da tubulação e, o diagrama de Moody para se determinar o coeficiente de atrito.

Para calcular a velocidade de escoamento da água potável na secção B com o emprego da equação de Bernoulli:

(a)

existem duas incógnitas (velocidade e fator de atrito) e só uma equação, portanto, não é possível calcular a velocidade.

(b)

é um cálculo direto. Com o uso da equação da energia relaciona-se a pressão e a velocidade na secção A. Com estas informações substituídas na equação de Bernoulli determina-se a velocidade na secção B.

(c)

deve-se fazer um processo por tentativa e erro. Arbitra-se um valor de coeficiente de atrito na tubulação, calcula-se a perda de carga total, e a partir da equação de Bernoulli determina-se a velocidade de escoamento na secção B. Com esta velocidade verifica-se se o valor arbitrado para o coeficiente de atrito está correto ou não. Se não estiver faz-se o devido ajuste, se estiver correto tem-se então a velocidade solicitada.

(d)

deve-se conhecer a pressão na secção A. Para tal basta instalar um manômetro nesta secção. A partir da leitura da pressão utilizando-se a equação de Bernoulli determina-se a vazão em A e, portanto, em B, uma vez que a secção é constante ao longo da tubulação.

(e)

não há necessidade do diagrama de Moody, pois para efetuar o cálculo deve-se conhecer as pressões nas secções A e B. Para tal, basta instalar manômetros nestas secções. A partir da leitura das respectivas pressões e, utilizando-se a equação de Bernoulli determina-se a vazão em B.