Teste Pós-Aula 9_ Revisão da tentativa 2

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26/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9302&cmid=336#question-9828-11 1/14
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Iniciado em segunda, 26 Abr 2021, 19:17
Estado Finalizada
Concluída em segunda, 26 Abr 2021, 20:25
Tempo
empregado
1 hora 8 minutos
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
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Questão 1
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
A equação
 J=fDV22g
é aplicada para que regime de escoamento?
Obs.: Escolha a resposta mais abrangente possível.
Escolha uma opção:
a. Turbulento com grandes diâmetros
b. Laminar
c. Turbulento liso
d. Turbulento completo (totalmente rugoso)
e. Turbulento de rugosidade transicional
f. Todos 
g. Turbulento com pequenos diâmetros
Sua resposta está correta.
A equação de Darcy-Weisbach pode ser obtida a partir da análise dimensional do escoamento em tubulações.
Conhecendo-se o valor do fator de atrito f adequado, essa equação pode ser aplicada para qualquer regime de
escoamento.
A resposta correta é: Todos.

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Questão 2
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
A equação
 f=64Re
é aplicada para que regime de escoamento?
Obs.: Escolha a resposta mais abrangente possível.
Escolha uma opção:
a. Turbulento liso
b. Turbulento de rugosidade transicional
c. Laminar  Crítico (transição de laminar
para turbulento)
d. Todos
e. Turbulento com pequenos diâmetros
f. Turbulento completo (totalmente rugoso)
g. Turbulento com grandes diâmetros
Sua resposta está correta.
Considerando-se escoamento laminar, é possível calcular, pela integração da Lei de Newton da Viscosidade, a perda de
carga
hf=8 L μ VR2 ρ g
em tubulações. Igualando-se a expressão anterior com a equação de Darcy-Weisbach
hf=LfDV22g,
deduz-se o fator de atrito

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Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de
0,05
f=64Re,
válido, consequentemente, apenas para escoamento laminar.
 
 
A resposta correta é: Laminar.
A perda de carga em uma tubulação se deve aos esforços normais à parede do tubo ao longo da tubulação.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A perda de carga distribuída em tubulações é consequência da tensão de cisalhamento ("atrito") entre o fluido e a parede
do tubo.
A resposta correta é 'Falso'.

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Questão 4
Correto
Atingiu 0,05 de
0,05
Na hidráulica, é comum a dedução de equações práticas a partir de conceitos teóricos, dispensando qualquer parcela de
empirismo.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Apenas para escoamentos laminares é possível deduzir equações sem nenhuma utilização de conhecimentos empíricos
(obtidos por experimentos).
A resposta correta é 'Falso'.

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Questão 5
Correto
Atingiu 0,05 de
0,05
A velocidade de atrito u* é um adimensional que está diretamente relacionado com a tensão cisalhante na parede do
tubo.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
Equilibrando-se as forças atuando em um volume de controle no interior de um tubo (projeção do peso, pressões e
tensão cisalhante nas paredes τ ) com diâmetro D e comprimento L, obtém-se a relação para perda de carga 
hf=4τpρgLD.
Igualando-se essa equação com a de Darcy-Weisbach,
hf=LfDV22g,
é deduzida a relação
u*=τpρ=f8V,
sendo u* é denominado velocidade de atrito e definido como a raiz da razão entre τ e ρ.
Portanto, observa-se que a dimensão da velocidade de atrito é comprimento por tempo.
A resposta correta é 'Falso'.
p
p

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Questão 6
Correto
Atingiu 0,15 de
0,15
Classifique o escoamento no interior de uma tubulação com Re = 4,6x10 e ε/D = 0,003.
a. Turbulento totalmente rugoso
b. Turbulento de rugosidade transitória
c. Laminar, com f=64/Re
d. Turbulento hidraulicamente liso 
3
Sua resposta está correta.
A classificação pode ser feita pela localização no diagrama de Moody ou pelo parâmetro utilizado para classificação dos
escoamentos turbulentos, que é o adimensional
ε+=εu*ν,
Para
ε < 5: hidraulicamente liso
5 ≤ ε ≤ 70: rugosidade transicional
ε > 70: totalmente rugoso (ou turbulência completa)
 
 
ε é a rugosidade absoluta, ν é a viscosidade cinemática e u* é a velocidade de atrito, calculada por 
u*=τpρ=f8V, que, substituindo na expressão anterior, resultará em:
ε+=εDRef8.
Como Re=VDν→Vν=ReD. Então, o adimensional ε+ poderá ser calculado por:
ε+=εDRef8.
 
O fator de atrito pode ser calculado, aproximadamente, pela equação de Swamme-Jain:
+
+
+

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f=0,25logεD3,7+5,74Re0,92 = 0,042320082610065
 
Então, ε  = 1,0037079089718
 
  
A resposta correta é: Turbulento hidraulicamente liso.
+

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Questão 7
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
Numa tubulação de 300 mm de diâmetro, água escoa em uma extensão de 300 m, ligando um ponto A, na cota
topográfica de 92,0 m, no qual a pressão interna é de 294 kPa, a um ponto B, na cota topográfica 70,0 m, no qual a
pressão interna é de 333 kPa.
Determine o sentido do escoamento.
Dados: Peso específico da água = 10 kN/m .
a. De B para A
b. Não há escoamento. 0
c. De A para B 
3
Sua resposta está correta.
Quando não há bombas, o escoamento se dá no sentido do ponto de maior energia para o de menor energia.
A energia hidráulica em um determinado ponto i é calculada por
Hi=piγ+Vi22g+zi . O diâmetro em A é igual ao diâmetro em B, então V = V = V.
 
No ponto A, a energia é H = 294x10 /10x10 + V /2g + 92 = 121,4 + V /2g
No ponto B, a energia é H  = 333x10 /10x10  + V /2g + 70 = 103,3 + V /2g
 
Como H > H , o escoamento ocorre de A para B.
A resposta correta é: De A para B.
A B
A
3 3 2 2
B
3 3 2 2
A B

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Questão 8
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
para a questão anterior, calcule a perda de carga entre A e B, em metros.
Resposta: 18,1 
A perda de energia entre num trecho entre os pontos A e B será
∆HAB=HA-HB=hat+hT-hb,
onde h  é a perda de carga por atrido (distribuída e localizada), h  é a energia perdida para turbinas e h  é a energia
fornecida por bombas.
Como não há turbinas nem bombas, a perda de carga será
h  = H  - H  =  121,4 + V /2g - (103,3 + V /2g) = 18,1 m
 
A resposta correta é: 18,1.
at T b
at A B
2 2

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Questão 9
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
Se a vazão for igual a 0,10 m /s, calcule o fator de atrito da tubulação.
Resposta: 0,177 
3
A equação de Darcy-Weisbach relaciona a perda de carga distribuída hat com a velocidade V (ou vazão Q) por
hat=L fDV22g=0,0826 LfQ2D5,
onde L é o comprimento da tubulação e f é o fator de atrito.Neste problema, Q, h  e D são conhecidos, então o fator de atrito correspondente deve ser
f=hat D50,0826 L Q2= 18,1x(0,3)  / (0,0826x300x(0,10) ) = 0,17749394673123 
A resposta correta é: 0,177.
at
5 2

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Questão 10
Correto
Atingiu 0,10 de
0,10
Para essa mesma vazão, calcule a velocidade de atrito.
Escolha a unidade correta.
Resposta: 0,211  m/s
A velocidade de atrito é calculada por
u*=τpρ=f8V,
onde τ  é a tensão cisalhante na parede, ρ é a massa específica, f é o fator de atrito e V a velocidade média de
escoamento.
V=QA=QπD24=4QπD2 = 4 x 0,10 / (π x (0,3)^2) = 1,41 m/s
 
Então,
u* = √(0,1775 / 8) * 1,41 = 0,211 m/s
 
A resposta correta é: 0,211 m/s.
p

26/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Questão 11
Incorreto
Atingiu 0,00 de
0,40
Numa tubulação de 4" de diâmetro e material com rugosidade 0,08 mm, passa uma vazão de 7 L/s de água. Dois pontos A
e B desta tubulação, distantes 552 m um do outro, são tais que a cota piezométrica em B é igual à cota geométrica em A.
Determine a carga de pressão disponível no ponto A, em m.c.a. O sentido do escoamento é de A para B.
Obs.:
cota piezométrica corresponde à soma da carga de pressão com a cota geométrica (topográfica) Piez. em i=piγ+zi
viscosidade cinemática da água = 10 m /s
Resposta: 9,2 
-6 2
Se a cota piezométrica em B é igual à cota geométrica em A, então:
pBγ+zB=zA (i)
Aplicando a equação da energia entre A e B:
pAγ+VA22g+zA=pBγ+VB22g+zB+∆HAB.
Como o diâmetro é constante, V = V . Considerando-se ainda a equação (i), tem-se:
pAγ=∆HAB. (ii)
A perda de energia entre A e B, ΔH , pode ser composta por perda por atrito, para turbinas e energia recebida de
bombas, ou seja: ΔH =h + h - h . Como não há bomba nem turbina, ΔH =h . 
O resultado solicitado pelo enunciado é a carga de pressão, que corresponde ao lado esquerdo da equação (ii). Conforme
essa mesma equação, a carga de pressão será igual a perda de carga por atrito, que pode ser calculada pela equação de
Darcy-Weisbach:
hf=LfDV22g
O fator de atrito f, pode ser calculado, aproximadamente, pela equação de Swamme-Jain:
f=0,25logεD3,7+5,74Re0,92.
A B
AB
AB f T B AB f

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A rugosidade relativa será ε/D = 0,08x10 / (4x0,0254) = 0,000787
 
A velocidade será V=QA=QπD24=4QπD2 = 4x(7x10 ) / (π x (4x0,0254)^2) = 0,86 m/s
 
O número de Reynolds é
Re=ρVDμ=VDν= 87723 
 
Aplicando-se os valores de rugosidade relativa e Reynolds na equação de Swamme-Jain, obtém-se f = 0,0219
 
Finalmente, de volta a equação de Darcy-Weisbach, a perda de carga será
h = 4,52 m
que, conforme visto, anteriormente, equivale à carga de pressão em A.
A resposta correta é: 4,52.
-3
-3
f
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