Teste Pós-Aula 9_ Revisão da tentativa3

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25/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
fluindo.kinghost.net/moodle/mod/quiz/review.php?attempt=9242&cmid=336#question-9768-6 1/7
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Iniciado em domingo, 25 Abr 2021, 14:52
Estado Finalizada
Concluída em domingo, 25 Abr 2021, 15:12
Tempo
empregado
20 minutos 58 segundos
Notas 0,75/1,30
Avaliar 0,81 de um máximo de 1,40(58%)
Questão 1
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
A equação
 1f=2,0 logRef-0,8
é aplicada para que regime de escoamento?
Obs.: Escolha a resposta mais abrangente possível.
Escolha uma opção:
a. Todos
b. Turbulento com grandes diâmetros
c. Laminar
d. Turbulento liso 
e. Turbulento de rugosidade transicional
f. Turbulento completo (totalmente rugoso)
g. Turbulento com pequenos diâmetros
Sua resposta está correta.
A equação mencionada foi deduzida por Prandtl a partir da Lei logarítmica da camada intermediária (proposta por Millikan em 1937), que
representa a distribuição de velocidades na camada limite intermediária em escoamento turbulento por
uu*=1κlnyu*ν+B.
Essa equação é válida apenas para paredes lisas.
Portanto, a equação obtida por Prandtl é válida para escoamento turbulento liso.
A resposta correta é: Turbulento liso.

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Questão 2
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 3
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A equação
 1f=-2,0 logεD3,7
é aplicada para que regime de escoamento?
Obs.: Escolha a resposta mais abrangente possível.
Escolha uma opção:
a. Turbulento de rugosidade transicional
b. Todos
c. Turbulento liso
d. Turbulento com grandes diâmetros
e. Turbulento completo (totalmente rugoso) 
f. Laminar
g. Turbulento com pequenos diâmetros
Sua resposta está correta.
A equação mencionada foi obtida a partir do experimento de Nikuradse, que manipulou, artificialmente, a rugosidade da tubulação com
grãos de areia colados na superfície interna.
Comparando-se com tubulações comerciais (rugosidade natural do material), os resultados mostraram-se válidos apenas para escoamentos
de turbulência completa, também descritos como totalmente rugosos.
A resposta correta é: Turbulento completo (totalmente rugoso).
Na equação da energia Hi=piγ+αVi22g+zi , alfa é um fator de correção da energia cinética, que leva em conta o fato da velocidade não ser
uniforme ao longo da seção da tubulação.
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A afirmação é verdadeira, conforme citado em aula e referenciado na bibliografia indicada.
A resposta correta é 'Verdadeiro'.

25/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Questão 4
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
Questão 5
Correto
Atingiu 0,05 de 0,05
A equação de Haaland fornece uma solução exata para equação de ColeBrooke-White.
Escolha uma opção:
Verdadeiro
Falso 
A equação de Colebrooke-White,
1f=-2,0 logεD3,71+2,51Ref
não possui solução analítica exata conhecida para obtenção do valor do fator de atrito em função da rugosidade relativa e número de
Reynolds.
No entanto, há fórmulas aproximadas, desenvolvidas a partir de Colebroke-White, como Swamee-Jain e Haaland.
A resposta correta é 'Falso'.
A equação de Swamee fornece uma solução aproximada para, praticamente, qualquer valores de rugosidade relativa e número de Reynolds
usuais.
Apesar de se tratar de uma aproximação que combina a equação para regime laminar com a equação de Colebrooke-White, apresenta
resultados mais aplicáveis que essa última para região crítica (2000 < Re < 4000).
Escolha uma opção:
Verdadeiro 
Falso
A partir da fórmula que fornece f para regime laminar,
f=64Re,
e da equação de Colebrooke-White (regime turbulento),
1f=-2,0 logεD3,71+2,51Ref,
Swamee propôs a solução aproximada geral:
f=64Re8+9,5lnεD3,7+5,74Re0,9-2500Re6-160,125.
Dessa forma, foi possível, também, representar a faixa de transição entre as equações anteriores (transição do regime laminar para
turbulento).
 
A resposta correta é 'Verdadeiro'.

25/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Questão 6
Incorreto
Atingiu 0,00 de 0,15
Classifique o escoamento no interior de uma tubulação com Re = 6,7x10 e ε/D = 0,006.
a. Turbulento totalmente rugoso 
b. Turbulento de rugosidade transitória
c. Laminar, com f=64/Re
d. Turbulento hidraulicamente liso
3
Sua resposta está incorreta.
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:
f=0,25logεD3,7+5,74Re0,92 = 0,042230682739706
 
Então, ε = 2,9207548796218
 
 
A resposta correta é: Turbulento hidraulicamente liso.
+
+
+
+

25/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Questão 7
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 8
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 327 kPa.
Determine o sentido do escoamento.
Dados: Peso específico da água = 10 kN/m .
a. De A para B 
b. Não há escoamento. 0
c. De B para A
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 = 327x10 /10x10 + V /2g + 70 = 102,7 + 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
para a questão anterior, calcule a perda de carga entre A e B, em metros.
Resposta: 18,7 
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 - (102,7 + V /2g) = 18,7 m
 
A resposta correta é: 18,7.
at T b
at A B
2 2

25/04/2021 Teste Pós-Aula 9: Revisão da tentativa
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Questão 9
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Questão 10
Correto
Atingiu 0,10 de 0,10
Se a vazão for igual a 0,11 m /s, calcule o fator de atrito da tubulação.
Resposta: 0,152 
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= 18,7x(0,3) / (0,0826x300x(0,11) ) = 0,15155183799252 
A resposta correta é: 0,151.
at
5 2
Para essamesma vazão, calcule a velocidade de atrito.
Escolha a unidade correta.
Resposta: 0,215  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 0,11 / (π x (0,3)^2) = 1,56 m/s
 
Então,
u* = √(0,1516 / 8) * 1,56 = 0,214 m/s
 
A resposta correta é: 0,214 m/s.
p

25/04/2021 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 0,10 mm, passa uma vazão de 11 L/s de água. Dois pontos A e B desta
tubulação, distantes 457 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: 34,52 
-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 rugosidade relativa será ε/D = 0,10x10 / (4x0,0254) = 0,000984
 
A velocidade será V=QA=QπD24=4QπD2 = 4x(11x10 ) / (π x (4x0,0254)^2) = 1,36 m/s
 
O número de Reynolds é
Re=ρVDμ=VDν= 137850 
 
Aplicando-se os valores de rugosidade relativa e Reynolds na equação de Swamme-Jain, obtém-se f = 0,0217
 
Finalmente, de volta a equação de Darcy-Weisbach, a perda de carga será
h = 9,15 m
que, conforme visto, anteriormente, equivale à carga de pressão em A.
A resposta correta é: 9,15.
A B
AB
AB f T B AB f
-3
-3
f
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Apresentação da Aula 10 (PDF) ►

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