Fundamentos de Hidráulica e Hidrometria

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Fundamentos Uma tubulação de aço para condução de água é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de comprimento igual a 2800m e diâmetro interno de 250mm. A vazão do escoamento é de 150m³/h. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado f = 0,016. Adote g=9,81m/s². Calcule a perda de carga total aproximada, em "metros", pela tubulação e assinale a alternativa CORRETA:
A
0,0658 m.
B
0,41 m.
C
85,28 m.
D
6,57 m.
2A equação de Bernoulli pode ser definida em termos de carga de escoamento, que são as formas de energia mecânica associadas ao movimento do fluido. Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: I- Quando os efeitos de atrito e a compressibilidade do fluido são desprezíveis no escoamento, a soma das cargas de pressão, velocidade e elevação ao longo do escoamento é constante. PORQUE II- Em regime permanente de escoamento, as propriedades do fluido não variam ao longo do tempo. Assinale a alternativa CORRETA:
A
A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira.
B
As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa correta da asserção I.
C
As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa correta da asserção I.
D
A asserção II é uma proposição falsa e a asserção I é uma proposição verdadeira.
3Uma válvula de um sistema de tubulação causa uma perda de carga de 0,95m. Se a velocidade do escoamento é de 3,2 m/s, analise as sentenças a seguir: I- Nas condições do escoamento, o valor do coeficiente de perda de carga deste acessório (k) está entre 7,82 e 7,85. II- A velocidade do escoamento influencia o valor da perda de carga localizada (hs). III- A perda de carga causada pelo acessório no escoamento pode ser convertida em valor de queda (diferencial) de pressão causada pelo acessório no escoamento, multiplicando o termo 'hs' (em metros) pelo peso específico do fluido (em N/m³). Assinale a alternativa CORRETA.
A
Somente a sentença III está correta.
B
As sentenças II e III estão corretas.
C
Somente a sentença I está correta.
D
As sentenças I e II estão corretas.
4No escoamento turbulento, as moléculas se transportam de forma caótica para camadas adjacentes do fluido, produzindo forças tangenciais de intensidade muito superior ao escoamento laminar. São definidos três regimes de escoamento turbulento de acordo com a rugosidade absoluta da parede da tubulação. Com base nesta definição, assinale a alternativa CORRETA:
A
No escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito (f) depende do número de Reynolds (Re) e da rugosidade relativa.
B
No escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito (f) depende apenas do número de Reynolds (Re).
C
No escoamento turbulento hidraulicamente liso, o fator de atrito (f) é nulo, pois a superfície da tubulação é perfeitamente lisa.
D
O escoamento turbulento hidraulicamente liso é aquele em que a rugosidade relativa da tubulação é igual a zero.
5Condutos forçados são tubulações em que a pressão interna é diferente da atmosférica, sendo que esta tubulação será sempre fechada e o conduto estará sempre com a área de seção transversal completamente preenchida de líquido. Com base nos exemplos de escoamentos em condutos forçados, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Escoamento de águas pluviais em calhas de telhados. ( ) Redes de distribuição de água municipais. ( ) Tubulações de sucção e recalque de bombas centrífugas. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V.
B
F - V - V.
C
V - F - F.
D
F - V - F.
6Uma tubulação de aço para condução de água é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de diâmetro interno igual a 32 mm. A vazão do escoamento é de 8,3 m³/h. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser considerado f = 0,023. Adote g=9,81 m/s². Considerando que a perda de carga distribuída (por atrito) aproximada pela tubulação é 40,22 m, determine o comprimento total aproximado da tubulação e assinale a alternativa CORRETA:
A
85,28 m.
B
219,25 m.
C
133,6 m.
D
256,8 m.
7Com frequência é conveniente representar o nível de energia mecânica de um fluido no escoamento graficamente usando alturas (cargas) para facilitar a visualização dos diversos termos da equação de energia (teorema de Bernoulli). Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de um bocal de descarga de uma tubulação, analise as sentenças a seguir: I- Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento que representa a perda de energia devido ao atrito ao longo do comprimento da tubulação. II- A inclinação constante da linha piezométrica (LP) e da linha de energia (LE) antes do bocal indicam que o diâmetro do tubo e a rugosidade da parede são constantes ao longo do comprimento do tubo. III- A linha piezométrica (LP) intercepta o fluido no ponto exato da saída do bocal da tubulação pois, neste ponto, a pressão manométrica do fluido é maior do que a pressão atmosférica, devido ao sistema estar aberto. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença III está correta.
B
As sentenças I e III estão corretas.
C
As sentenças I e II estão corretas.
D
Somente a sentença II está correta.
8Com frequência é conveniente representar o nível de energia mecânica de um fluido no escoamento graficamente usando alturas (cargas) para facilitar a visualização dos diversos termos da equação de energia (teorema de Bernoulli). Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de um bocal de descarga de uma tubulação, analise as sentenças a seguir: I- Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento que representa a perda de energia devido o atrito ao longo do comprimento da tubulação. II- A inclinação constante da linha piezométrica (LP) e da linha de energia (LE) antes do bocal indicam que o diâmetro do tubo é constante, porém a rugosidade da parede é variável. III- A linha piezométrica (LP) intercepta o fluido no ponto exato da saída do bocal da tubulação, pois neste ponto a pressão manométrica do fluido é nula, devido ao sistema estar aberto à pressão atmosférica. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença II está correta.
B
As sentenças I e III estão corretas.
C
As sentenças I e II estão corretas.
D
Somente a sentença III está correta.
9De acordo com o Teorema de Bernoulli, ao longo de qualquer linha de corrente, a soma das alturas cinética, piezométrica (carga de pressão) e geométrica (carga potencial ou de elevação) é constante. Tomando esse teorema como referência, considere o esquema a seguir, em que se apresenta um fluido escoando do ponto 1 para o ponto 2, em regime permanente. Com base nessa situação, assinale a alternativa CORRETA:
A
A velocidade permanece constante nos dois pontos.
B
A pressão permanece constante nos dois pontos.
C
A velocidade no ponto 2 aumenta em relação à velocidade no ponto 1.
D
A pressão no ponto 2 aumenta em relação à pressão no ponto 1.
10No escoamento turbulento, as moléculas se transportam de forma caótica para camadas adjacentes do fluido, produzindo forças tangenciais de intensidade muito superior ao escoamento laminar. São definidos três regimes de escoamento turbulento de acordo com a rugosidade absoluta da parede da tubulação. Com base nesta definição, assinale a alternativa CORRETA:
A
O escoamento turbulento hidraulicamente liso é aquele em que o fator de atrito (f) é igual a zero.
B
No escoamento turbulento hidraulicamente liso, a viscosidade do fluido faz com que o fator de atrito (f) seja mínimo, porém maior do que zero.
C
No escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito (f) depende apenas do número de Reynolds (Re).
D
No escoamento turbulento hidraulicamente rugoso, o fator de atrito (f) depende do número de Reynolds (Re) e da rugosidade relativa.
[Laboratório Virtual – Canal Aberto] Emuma das práticas do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu detalhes sobre o escoamento de líquidos em canal aberto. Em um canal de drenagem de água da chuva, podemos identificar o fluxo de água.
Com relação às possíveis classificações de escoamento para esse canal, assinale a alternativa CORRETA:
A
Escoamento crítico é aquele que possui número de Froude (Fr) menor do que 1.
B
Todos os tipos de escoamento em canal aberto possuem número de Froude (Fr) maior do que 1.
C
Escoamento supercrítico ou torrencial é aquele que possui número de Froude (Fr) igual a 1.
D
Escoamento subcrítico ou fluvial é aquele que possui número de Froude (Fr) menor do que 1.
2O escoamento em condutos livres pode ser de diferentes tipos, conforme ilustrado na figura anexa. Com base nas definições de escoamento em regime permanente e regime não permanente, analise as sentenças a seguir: I- O escoamento em regime permanente ocorre sempre com vazão variável por uma determinada seção transversal. II- Em um escoamento permanente, as propriedades e características hidráulicas do fluido variam com o tempo. III- Com relação à variação de velocidade do fluido em uma mesma trajetória em um dado instante de tempo, o escoamento pode ser classificado como uniforme ou variado. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença III está correta.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
Somente a sentença II está correta.
D
As sentenças I e III estão corretas.
3A declividade do fundo do canal (s0) é definida como o desnível vertical dividido pelo comprimento horizontal do fundo, de acordo com a expressão ilustrada na imagem. A declividade também pode ser expressa como uma porcentagem, multiplicando o resultado por 100. Considere dois canais abertos de concreto com seção transversal trapezoidal: Canal 1: apresenta um rebaixo de 56cm em uma extensão de 22m. Canal 2: apresenta um rebaixo de 98cm em uma extensão de 44m. Com base no cálculo da declividade do fundo de canal dos canais 1 e 2, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O canal 1 apresenta uma declividade de fundo igual a 2,54%. ( ) O canal 1 apresenta uma declividade de fundo igual a 2,54m/m. ( ) O canal 2 apresenta uma declividade de fundo igual a 2,23m/m. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - V.
B
F - V - F.
C
V - F - F.
D
V - F - V.
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[Laboratório Virtual – Canal Aberto] Em uma das práticas do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu detalhes sobre o escoamento de líquidos em canal aberto. Em um canal de drenagem de água da chuva, podemos identificar o fluxo de água.
Com relação às possíveis classificações de escoamento para esse canal, quais são os tipos de escoamento que podemos ter? 
A
Escoamento laminar, escoamento de transição e escoamento turbulento.
B
Escoamento laminar, escoamento convectivo e escoamento paralelo.
C
Escoamento subcrítico ou fluvial, escoamento crítico e escoamento supercrítico ou torrencial.
D
Escoamento contínuo, escoamento transiente e escoamento paralelo.
5Assim como ocorre no escoamento em condutos forçados, o regime de escoamento em canais abertos pode ser classificado em laminar ou turbulento a partir do cálculo do parâmetro adimensional chamado de número de Reynolds (Re). Com base nesse parâmetro hidráulico, assinale a alternativa CORRETA:
A
Quando o número de Reynolds (Re) para um escoamento em canal aberto for maior que 2000, ele é classificado como escoamento em regime laminar.
B
O cálculo do número de Reynolds (Re) para a hidráulica de canais abertos leva em consideração a velocidade média na seção, o raio hidráulico da seção do canal e a viscosidade do líquido.
C
Quando o número de Reynolds (Re) para um escoamento em canal aberto for menor que 2000, ele é classificado como escoamento em regime turbulento.
D
O cálculo do número de Reynolds (Re) para a hidráulica de canais abertos leva em consideração a velocidade média na seção, o raio hidráulico da seção do canal e a pressão do escoamento.
6Os condutos livres ou canais abertos transportam o líquido através de um escoamento por meio da ação da gravidade, uma vez que nesses canais a pressão atmosférica atua em ao menos um ponto ao longo do escoamento. O diâmetro hidráulico e o raio hidráulico são dois elementos geométricos utilizados no cálculo de canais abertos. Sobre a relação entre diâmetro hidráulico (Dh) e raio hidráulico (Rh), assinale a alternativa CORRETA:
A
Dh = Rh / 2.
B
Rh = Dh / 2.
C
Dh = Rh / 4.
D
Rh = Dh / 4.
7O escoamento em condutos livres pode ser de diferentes tipos, conforme ilustrado na figura anexa. Com base nas definições de escoamento em regime permanente e regime não permanente, analise as sentenças a seguir: I- O escoamento em regime permanente é aquele em que a velocidade do fluido se altera em uma mesma linha de corrente ao longo do tempo. II- Em um escoamento permanente, as propriedades e características hidráulicas do fluido não variam com o tempo. III- Tanto o escoamento em regime permanente quanto em regime não permanente podem ser uniformes ou variados em relação à variação de velocidade da partícula em uma trajetória. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II e III estão corretas.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
Somente a sentença III está correta.
D
Somente a sentença I está correta.
8A declividade do fundo do canal (s0) é definida como o desnível vertical dividido pelo comprimento horizontal do fundo, de acordo com a expressão ilustrada na imagem. A declividade também pode ser expressa como uma porcentagem, multiplicando o resultado por 100. Considere dois canais abertos de concreto com seção transversal trapezoidal: Canal 1: apresenta um rebaixo de 56cm em uma extensão de 22m. Canal 2: apresenta um rebaixo de 98cm em uma extensão de 44m. Com base no cálculo da declividade do fundo de canal dos canais 1 e 2, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O canal 2 apresenta uma declividade de fundo igual a 2,23%. ( ) O canal 2 apresenta uma declividade de fundo igual a 0,0223m/m. ( ) O canal 1 apresenta uma declividade de fundo igual a 2,54m/m. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V.
B
F - F - V.
C
F - V - F.
D
V - V - F.
9Com relação a sua geometria, se os canais abertos apresentarem declividade de fundo e área da seção transversal constantes ao longo do comprimento da seção, podem ser chamados de prismáticos, e caso isso não seja observado são denominados não prismáticos. Ambos os tipos de canais necessitam ser descritos por diversos elementos geométricos. Com base nos exemplos de canais abertos apresentados na figura anexa, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O canal de concreto é um exemplo de canal aberto prismático. ( ) O leito do curso de água natural é um exemplo de canal aberto não prismático. ( ) O tubo horizontal de diâmetro constante não totalmente preenchido pelo líquido é um exemplo de canal aberto não prismático. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - F - V.
B
F - V - F.
C
V - F - V.
D
V - V - F.
10Os condutos livres ou canais abertos transportam o líquido através de um escoamento por meio da ação da gravidade, uma vez que nesses canais a pressão atmosférica atua em ao menos um ponto ao longo do escoamento. Com base nas características e definições deste tipo de conduto, assinale a alternativa INCORRETA:
A
Os canais abertos são projetados geralmente nas formas geométricas retangular, trapezoidal, triangular e semicircular.
B
Nos condutos livres, o líquido tem liberdade de se modificar para que seja mantido o equilíbrio dinâmico. Dessa forma, a deformidade da superfície livre dá origem a fenômenos como o ressalto hidráulico e o remanso.
C
O escoamento de líquidos em condutos abertos ou livres é similar ao escoamento de líquidos em condutos fechados, porque o gradiente de pressão é relevante em ambos os tipos de escoamento.
D
Uma importante característica da hidráulica dos canais abertos, além da superfície livre, é a sua deformidade.
A especificaçãoe seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. Com base nas informações da curva característica, determine a potência (em cv) e o NPSH requerido (em m c.a.) da bomba para uma vazão de operação de 0,125 m³/min e carga hidráulica de 30 m c.a.
Resposta esperada
A leitura da curva característica é efetuada conforme a imagem a seguir:
Dados do problema:
Vazão de operação = 0,125m³/min = 7,5m³/h.
Carga Hidráulica (H bomba) ou Altura Manométrica Total = 30m c.a.
Dados obtidos na curva característica da bomba:
Potência da bomba = 3cv
NPSH requerido = 4m c.a.
Minha resposta
Transformando a vasão para M3 obtemos 0,125 * 60= 7,5 m3 Então temos a vazão de operação = 7,5 m3, e Altura Monométrica = 30 m c.a. Verificando a curva característica disponível no anexo, para uma Altura Monométrica = 30 m c.a. e vazão de operação = 7,5 m3, se faz necessário uma bomba de 3 CV. E o NPSH requerido é de aproximadamente 4 m c.a.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico(a)! Sua resposta atingiu os objetivos da questão e você atingiu o esperado, demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Confira no quadro "Resposta esperada" a sugestão de resposta para esta questão.
Curva de Bomba Centrífuga
Clique para baixar o anexo da questão
2
[Laboratório Virtual – Canal Aberto] Em uma das práticas do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu detalhes sobre o escoamento de líquidos em canal aberto e suas aplicações na Engenharia. Considere um canal aberto utilizado para transportar água. Com o passar do tempo, técnicos observaram que, devido à alta vazão de água, os taludes do canal estão sofrendo erosão. Os técnicos e engenheiros devem analisar três opções para minimizar ou eliminar o problema causado por esse fenômeno de erosão nos taludes do canal.
Analise cada uma das opções a seguir e identifique qual é a opção mais adequada para resolver o problema de erosão no canal.
Opção 1 – Estreitamento do canal.
Opção 2 – Aumento da altura do talude.
Opção 3 – Criação de um ressalto hidráulico no fluxo de água.
Resposta esperada
Opção 1 – Estreitamento do canal: com o estreitamento do canal, a velocidade da água irá aumentar e causará um aumento ainda maior da erosão nos taludes do canal. Esta opção não é viável para resolver o problema.
Opção 2 – Aumento da altura do talude: o aumento da altura do talude não evitará a ocorrência da erosão e não afetará significativamente o fluxo de água, já que o escoamento ocorre em canal aberto com superfície livre do líquido em contato com a pressão atmosférica. Esta opção não é viável para resolver o problema.
Opção 3 – Criação de um ressalto hidráulico no fluxo de água: colocar obstáculos no fundo do canal para causar um ressalto ou salto hidráulico no fluxo altera a velocidade da água. A instalação dos obstáculos deve ocorrer na montante do local onde está ocorrendo a erosão e, dessa maneira, causar o ressalto hidráulico e uma diminuição da velocidade com o aumento do nível de água. Esta opção reduz o efeito de erosão na superfície do talude.
Minha resposta
A opção 1- Estreitamento do canal, não resolverá o problema pois, aumentará a velocidade da água e consequentemente as erosões Opção 2 – Aumento da altura do talude , não alterará a turbulência da água , portanto não diminuirá as erosões Opção 3 – Criação de um ressalto hidráulico no fluxo de água. Essa é a Opção Correta, pois terá uma elevação acentuada no nível da água em uma pequena distância, neste ponto terá uma elevada turbulência e uma grande perda de energia, e no restante do canal a água fluirá com pouca turbulência diminuindo assim as erosões.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico(a)! Sua resposta atingiu os objetivos da questão e você atingiu o esperado, demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados. Confira no quadro "Resposta esperada" a sugestão de resposta para esta questão.
A especificação e seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. A bomba deve ter capacidade de escoar 10,5 m³/h de água em regime permanente. Com base nas informações da curva característica, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Para atender a vazão requisitada nesta instalação, a bomba com potência instalada de 3 cv é adequada, pois consumirá menos energia elétrica. ( ) A bomba com potência instalada de 4 cv não atende a vazão requisitada no processo. ( ) A bomba com potência instalada de 5 cv atende a vazão requisitada no processo e, nesta vazão, terá uma carga hidráulica máxima de aproximadamente 30 m c.a. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - V - F.
B
F - F - V.
C
F - V - V.
D
V - F - F.
Curva de Bomba Centrífuga
Clique para baixar o anexo da questão
2A especificação e seleção de uma bomba centrífuga adequada para um sistema de transporte de líquidos geralmente é definida em função da vazão de operação (Q) e da altura manométrica total (carga hidráulica da bomba, H) nos catálogos de fabricantes. Com estes dois parâmetros hidráulicos definidos, é possível selecionar o modelo de bomba e outros parâmetros hidráulicos complementares. Considere a curva característica (disponível no anexo) de um modelo de bomba centrífuga sugerido para um sistema de escoamento de água na indústria. A bomba deve ter capacidade de escoar 1,53 L/s de água em regime permanente. Com base nas informações da curva característica, analise as sentenças a seguir: I- Se a carga hidráulica da bomba necessária para o sistema for maior que 46 m c.a. na vazão requisitada, a potência instalada do modelo de bomba deverá ser de 5 cv. II- O NPSH requerido para este modelo de bomba será de 4,5 m c.a. na vazão requisitada. III- Se a carga hidráulica da bomba necessária para o sistema for menor que 30 m c.a. na vazão requisitada, não existe potência instalada padronizada para este modelo de bomba. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença II está correta.
B
Somente a sentença I está correta.
C
As sentenças I e III estão corretas.
D
As sentenças II e III estão corretas.
3
[Laboratório Virtual – Canal Aberto] Em uma das práticas do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu detalhes sobre o escoamento de líquidos em canal aberto. Em uma calha aberta que escoa água, o escoamento livre pode ser classificado em três tipos.
Qual é o número ou parâmetro adimensional que identifica esses tipos escoamentos? 
A
Número de Froude (Fr).
B
Número de Nusselt (Nu).
C
Número de Mach (Ma).
D
Número de Reynolds (Re).
4O fator de atrito no escoamento turbulento completamente desenvolvido em um tubo depende do número de Reynolds e da rugosidade relativa, que é a razão entre a altura média da rugosidade do tubo e o diâmetro do tubo. De acordo com os experimentos feitos por Nikuradse, em 1933, pode-se definir cinco regiões que se relacionam com o número de Reynolds e com o grau de rugosidade da superfície da tubulação. Com base nas características do escoamento descritas pelas regiõesdo diagrama de Moody, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Região II (2000 < Re < 4000). II- Região I (Re < 2000). III- Região III. ( ) Esta é a região dos tubos hidraulicamente lisos na qual o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds. ( ) Esta é a região de transição entre o escoamento laminar e turbulento. ( ) Esta é a região do escoamento laminar na qual o fator de atrito não depende da rugosidade relativa e é dado por f = 64/Re. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
I - III - II.
B
III - II - I.
C
III - I - II.
D
II - III - I.
5Os medidores de vazão do tipo calha Parshall são equipamentos aplicados na medição contínua de vazão em Estações de Tratamento de Água (ETAs) ou Estações de Tratamento de Efluentes (ETEs) industriais e urbanos. Com base nos parâmetros de projeto e operação da calha Parshall, analise as sentenças a seguir: I- Uma condição de operação da calha Parshall é manter o nível de líquido a montante menor do que o nível a jusante do escoamento. II- O ressalto hidráulico ocorre após a seção de estrangulamento (garganta) da calha. III- A medição da vazão na calha Parshall funciona através de uma leitura de altura de líquido em um ponto na calha e da largura da seção de estrangulamento (garganta). Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença I está correta.
B
Somente a sentença II está correta.
C
As sentenças II e III estão corretas.
D
As sentenças I e III estão corretas.
6Com frequência é conveniente representar o nível de energia mecânica de um fluido no escoamento graficamente usando alturas (cargas) para facilitar a visualização dos diversos termos da equação de energia (teorema de Bernoulli). Com base na figura que ilustra o escoamento de um líquido através de um bocal de descarga de uma tubulação, analise as sentenças a seguir: I- Tanto a linha piezométrica (LP) quanto a linha de energia (LE) apresentam uma inclinação para baixo no sentido do escoamento que representa a perda de energia devido ao atrito ao longo do comprimento da tubulação. II- A inclinação constante da linha piezométrica (LP) e da linha de energia (LE) antes do bocal indicam que o diâmetro do tubo e a rugosidade da parede são constantes ao longo do comprimento do tubo. III- A linha piezométrica (LP) intercepta o fluido no ponto exato da saída do bocal da tubulação pois, neste ponto, a pressão manométrica do fluido é maior do que a pressão atmosférica, devido ao sistema estar aberto. Assinale a alternativa CORRETA:
A
Somente a sentença II está correta.
B
Somente a sentença III está correta.
C
As sentenças I e III estão corretas.
D
As sentenças I e II estão corretas.
7
[Laboratório Virtual – Canal Aberto] Em uma das práticas do laboratório virtual desta disciplina, você conheceu detalhes sobre o escoamento de líquidos em canal aberto. Ao causar uma pequena perturbação na superfície da água de um canal aberto, percebe-se que uma onda é formada no fluxo de água.
Com relação a esse fenômeno, assinale a alternativa CORRETA:
A
Quando o escoamento em canal aberto é crítico (Fr = 1), a onda permanece estacionária no fluxo do escoamento de água.
B
Quando o escoamento em canal aberto é torrencial (Fr <<< 1), a onda se desloca no sentido oposto ao fluxo do escoamento de água.
C
Quando o escoamento em canal aberto é supercrítico (Fr > 1), a onda se desloca no sentido oposto ao fluxo do escoamento de água.
D
Quando o escoamento em canal aberto é subcrítico (Fr < 1), a onda se desloca no mesmo sentido do fluxo do escoamento de água.
8Os condutos livres ou canais abertos transportam o líquido através de um escoamento por meio da ação da gravidade, uma vez que nesses canais a pressão atmosférica atua em ao menos um ponto ao longo do escoamento. Com base nos principais elementos geométricos dos canais abertos, associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Altura ou profundidade hidráulica. II- Diâmetro hidráulico. III- Largura de topo. ( ) Quatro vezes o valor do raio hidráulico. ( ) Distância da seção do canal na superfície livre do líquido. ( ) Relação entre a área molhada e a largura da seção da superfície do canal. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
II - III - I.
B
II - I - III.
C
I - III - II.
D
III - I - II.
9O escoamento de um líquido em declive em qualquer conduto com a superfície livre do líquido exposta à atmosfera é chamado de escoamento em canal aberto ou, mais comumente, escoamento livre. Esse tipo de escoamento difere do realizado em conduto forçado ou fechado. Sobre as características e definições de um escoamento em canal aberto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Exemplos de condutos livres artificiais são as galerias e aquedutos, utilizados para transporte de água e os canais de irrigação. ( ) O escoamento de um líquido em conduto fechado pode ser considerado escoamento livre quando a pressão atuante em sua geratriz interna superior é maior do que a pressão atmosférica. ( ) Exemplos de condutos livres naturais são as calhas de rios, riachos e estuários, que são os espaços que podem ser ocupados por um curso de água. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F.
B
F - F - V.
C
V - F - V.
D
V - V - F.
10Calhas tipo Parshall são utilizadas em estações de tratamento de água e de efluentes. Este tipo de equipamento pode ser usado para algumas funções específicas que envolvem o escoamento da água ou efluente. Sobre as funções da calha Parshall, analise as opções a seguir: I- Medir vazão. II- Reter sólidos suspensos. III- Misturar coagulantes. IV- Decantar material sólido. Assinale a alternativa CORRETA:
A
As opções I e IV estão corretas.
B
As opções II e III estão corretas.
C
As opções II e IV estão corretas.
D
As opções I e III estão corretas.
de Hidráulica e Hidrometria