Roteiro de Perda de Carga Distribuída

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1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
 
INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
 
1. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do 
VirtuaLab. 
 
2. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
3. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
4. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
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RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
ATENÇÃO: 
SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO 
BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIR DO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE 
ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 
 
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 
 
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 
 
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 
 
4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 
 
5. Realize teste de velocidade da internet. 
 
Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos 
Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção 
de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://cliente.grupoa.com.br. 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Conte conosco! 
 
 
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PERGUNTAS FREQUENTES 
 
 
1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. 
 
d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> 
“Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o 
computador. 
 
 
 
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2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente 
novamente. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Verifique se o navegador está atualizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
Nesta prática você irá verificar 
a perda de carga distribuída 
em tubulações de diferentes 
diâmetros, materiais e em 
diferentes vazões. 
Diretrizes Gerais 
1. Equipamentos utilizados 
• Tubulação de PVC 32mm. 
• Tubulação de PVC 25mm. 
• Tubulação de Cobre 28mm. 
• Tubulação de Acrílico 25mm. 
• Manômetro em U. 
• Rotâmetro. 
• Válvulas. 
• Quadro Elétrico. 
• Bombas. 
2. Procedimentos1 
Perda de Carga: 
Passo 1: Posicione as válvulas na seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e 
válvulas B1 e A2 fechadas; 
Passo 2: Configure as válvulas correspondentes a linha que deseja realizar o 
experimento. As configurações de cada linha estão disponíveis abaixo; 
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 
 
1 Caso você já esteja familiarizado com o uso dos labs virtuais, siga as instruções e analise os 
resultados com base no questionamento do Item 3. Caso você tenha dúvidas, consulte o tutorial da 
página 4. 
Passo 3: Conecte as mangueiras de tomada de pressão na linha a qual o 
experimento será realizado; 
Passo 4: Mantenha o botão de emergência desativado. Habilite a bomba 2. 
Posicione o potenciômetro de vazão no centro da sua escala. Ligue o 
sistema; 
Passo 5: Varie a vazão utilizando o potenciômetro e anote-a, assim como a perda 
de carga correspondente. Você precisará de cinco pontos. Calcule o desvio 
relativo em relação às perdas de cargas obtidas teoricamente. 
3. Avaliando os resultados 
• Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância 
foi grande entre os valores teóricos e experimentais? 
• Analise os dados para cada tubulação e responda. Qual a influência do diâmetro 
da tubulação, do material e da vazão na perda de carga distribuída? Se 
necessário plote os valores de Vazão x Perda de Carga num papel milimetrado 
ou software gráfico para uma análise mais completa. 
 
TUTORIAL LAB VIRTUAL 
Teste de Solubilidade 
 
FUNCIONAMENTO DO EXPERIMENTO 
Para dar início ao laboratório virtual de Perda de Carga Distribuída, é necessário 
apresentar os principais recursos disponíveis. 
Durante a realização do laboratório virtual, estarão disponíveis na tela algumas opções 
de atalhos para auxiliar durante o experimento. 
 
 
A janela de Visualização permite selecionar entre sete opções de câmeras pré-
estabelecidas. Elas devem ser utilizadas para que o experimento seja monitorado de 
um ponto de vista adequado, além de permitir que os principais componentes sejam 
visualizados da melhor forma possível. 
Dica: Atalhos no teclado são disponibilizados para mudar a opção de Visualização. O 
atalho é exibido do lado esquerdo de cada opção. Por exemplo, ao pressionar Alt+3 
(as duas teclas devem ser pressionadas simultaneamente) a câmera “Painel Elétrico” 
será exibida. O rolete na parte central do mouse pode aumentar ou reduzir o zoom. 
Dica: A janela de visualização pode ser expandida ou recolhida de acordo com a 
necessidade do usuário, bastando clicar na região do título. Além disso, a barra lateral 
da janela pode ser movimentada para dar acesso a todas as câmeras. 
O botão com engrenagem no canto superior direito da tela é utilizado para acessar o 
menu de OPÇÕES, onde o experimento pode ser reiniciado. Já o botão com o caderno 
fornece o esquemático da bancada didática, onde podem ser visualizados todos os 
acessórios a serem ensaiados e dispositivos auxiliares. 
 
Para facilitar na realização dos experimentos, janelas de pop-up podem ser acessadas 
no rotâmetro (medidor de vazão) e no manômetro em U (medidor diferencial de 
pressão). Para acessá-las, basta clicar com o botão direito do mouse sobre os 
dispositivos, sendo a visualização das janelas mostrada nas imagens abaixo. 
 
Nas janelasde pop-up dispostas abaixo, é possível observar como a aferição da vazão 
e diferença de pressão é facilitada com sua utilização. No rotâmetro, a vazão é dada 
em litros por hora, e no manômetro em U, a unidade para perda de carga é milímetros 
de coluna d’água. 
Dica: As janelas podem ser movimentadas na tela usando o botão esquerdo do mouse. 
 
PASSO 1 
Posicionando as válvulas das bombas 
Para que possamos operar o equipamento e realizar os experimentos de perda de 
carga distribuída devemos, primeiramente, posicionar as válvulas corretamente, 
conectar as mangueiras de tomada de pressão e ligar a bomba. 
Realize o posicionamento das válvulas clicando com o botão esquerdo do mouse sobre 
a parte laranja (manopla) conforme as imagens abaixo. 
Dica: Alterne entre as câmeras para uma melhor visualização de cada região a ser 
operada. 
Na região inferior do equipamento, posicione as válvulas de acordo com o que segue: 
• Válvulas abertas: A1 e B2 
• Válvulas Fechadas: B1 e A2 
Lembre-se, a manopla das válvulas abertas fica alinhada (paralela) com a tubulação e 
a das fechadas fica perpendicular. 
 
Com esse posicionamento, apenas a bomba frontal (bomba 2) irá operar e, portanto, 
apenas ela deve ser habilitada no quadro elétrico, como será mostrado. 
PASSO 2 
Posicionando as válvulas das linhas 
Agora iremos posicionar as válvulas da parte frontal da bancada. Movimente apenas 
as válvulas indicadas para que o experimento funcione corretamente. 
O experimento de perda de carga distribuída será realizado nas 4 primeiras linhas, 
com as válvulas destacadas em vermelho (figura a seguir). Para ensaiar a linha 1 
(tubulação de PVC com 32mm) posicione as válvulas de acordo com o que segue, e 
observe a imagem com o posicionamento. 
• Válvulas Abertas: C2 (acima do rotâmetro) e V03 
• Válvulas Fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09, V10 e V11 
 
Para ensaiar as linhas 2, 3 e 4 (tubulação de PVC 25mm, cobre 28mm e acrílico 25mm, 
respectivamente) você deverá abrir apenas a válvula da linha ensaiada e fechar as 
outras. Segue o posicionamento para ensaiar cada uma das 4 linhas: 
Linha 2 
• Válvulas Abertas: C2 e V04 
• Válvulas Fechadas: V03, V05, V06, V07, V08, V09, V10 e V11 
Linha 3 
• Válvulas Abertas: C2 e V05 
• Válvulas Fechadas: V03, V04, V06, V07, V08, V09, V10 e V11 
Linha 4 
• Válvulas Abertas: C2 e V06 
• Válvulas Fechadas: V03, V04, V05, V07, V08, V09, V10 e V11 
• 
Nota: As válvulas da parte inferior, na região das bombas, devem permanecer na 
mesma posição para qualquer uma das 4 linhas. 
PASSO 3 
Conectando as mangueiras 
Agora que as válvulas estão posicionadas, devemos conectar as mangueiras de 
tomada de pressão na linha em que o experimento será realizado. Para fazê-lo, clique 
no manômetro em U com o botão esquerdo do mouse e em seguida clique na 
tubulação que será ensaiada. As mangueiras serão conectadas automaticamente nos 
pontos de tomada de pressão e no manômetro em U. A distância entre os pontos na 
tubulação é de 1 metro. 
 
PASSO 4 
Ligando a bomba 
Partiremos agora para o quadro elétrico, onde iremos ligar a bomba. Utilize a câmera 
que melhor se adequa à visualização do painel. Siga o passo a passo para ligar a bomba 
e observe a imagem de como o painel elétrico deverá ficar após o procedimento. 
Dica: Todas as ações são efetuadas com o botão esquerdo do mouse. 
1. Garanta que o botão de emergência está desativado. Nesta condição, um luz 
verde de “Painel Energizado” permanece acionada. 
2. Habilite a bomba 2 utilizando a chave seletora, a luz vermelha “Bomba 2 
operando” se acenderá. 
3. Posicione o potenciômetro de controle de vazão aproximadamente no centro 
da sua escala (clique nele, mantendo o botão pressionado, e gire-o) como 
mostra a figura a seguir. 
4. Clique no botão LIGA para que a bomba seja ligada (o sinaleiro verde “Inversor 
Habilitado” se acenderá). 
 
 
Pronto, a bomba está ligada e você poderá observar o fluxo de água através do 
rotâmetro e o deslocamento do líquido manométrico no manômetro em U, indicando 
a perda de carga na linha ensaiada. 
Observe abaixo que é recomendado utilizar as janelas de pop-up para uma 
visualização adequada. No exemplo a seguir, as leituras seriam 1700 Litros por hora 
(LPH) no rotâmetro (a leitura é feita na parte superior do êmbolo) e 18 milímetros de 
coluna d’água (mm.c.a ou mmH2O) no manômetro em U (diferença de nível entre as 
duas colunas). 
 
 
 
PASSO 5 
Coleta e Tratamento de Dados 
Varie a vazão do sistema através do potenciômetro de controle de vazão, no painel 
elétrico. Você observará a mudança dos valores observados no rotâmetro e no 
manômetro em U. 
Realize as medições de perda de carga na tubulação para 5 vazões diferentes, 
anotando na tabela abaixo os valores de vazão e perda de carga correspondentes. 
Hc (mmH2O) Q (LPH) 
 
 
 
 
 
 
Para realizar o experimento nas outras 3 linhas, desligue a bomba no botão DESLIGA 
do quadro elétrico, altere a posição das válvulas como indicado anteriormente, 
remova as mangueiras de tomada de pressão clicando com o botão esquerdo do 
mouse sobre elas e coloque-as novamente na linha que será experimentada. Após 
executar as alterações, ligue a bomba novamente no botão LIGA do quadro elétrico. 
 
Dica: Para remover as mangueiras, coloque o mouse sobre elas e clique quando o X 
vermelho aparecer, como mostra a imagem acima. 
Colete os dados para as outras linhas e anote-os na tabela. Em seguida, compare os 
valores coletados com os resultados teóricos de perda de carga esperados. Utilize as 
equações fornecidas no sumário teórico para fazê-lo. 
Calcule o desvio relativo percentual entre os valores experimentais e os teóricos 
calculados. Utilize a equação abaixo: 
Ɛ (%) = |
𝐻𝑐𝑡 − 𝐻𝑐
𝐻𝑐𝑡
| × 100 
Em que, 
Ɛ é o desvio relativo percentual; 
Hct é a perda de carga teórica no escoamento; 
Hc é a perda de carga experimental no escoamento. 
 
Ɛ (%) Hct (mmH2O) Hc (mmH2O) Q (LPH) 
 
 
 
 
 
Retorne ao roteiro principal e responda aos 
questionamentos do Item 3.