Avaliação Final Objetiva - Hidraulica e Hidrometria

Prévia do material em texto

1- Há anos, cientistas que já estudavam a dinâmica dos fluidos descobriram que os líquidos apresentam a propriedade de aumentar seu volume quando a pressão sobre eles diminui, o que para os gases já era uma propriedade bem conhecida. Posteriormente, ao continuar estudando as propriedades dos fluidos, verificou-se algo sobre compressão ou descompressão dos fluidos.  Acerca da compressibilidade e elasticidade dos fluidos, analise as sentenças a seguir:
I- O aumento do volume devido à diminuição da pressão (descompressão), ou a diminuição do volume pelo aumento da pressão (uma compressão), apresentam o mesmo valor absoluto; sendo esta a elasticidade característica do fluido.
II- Quanto maior o módulo de elasticidade ε, maior será a mudança de pressão necessária para causar uma pequena variação relativa no volume.
III- Fluidos ditos incompressíveis possuem ε da ordem de kilo-pascal.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e III estão corretas.
B
As sentenças I e II estão corretas.
C
Somente a sentença III está correta.
D
Somente a sentença II está correta.
2- As adutoras correspondem à parte do sistema de abastecimento responsável pelo transporte da água, desde o seu ponto de captação até os reservatórios de distribuição. Como parte das adutoras, as estações elevatórias equivalem à parte do sistema em que a carga é adicionada ao sistema. A adição de carga é feita por meio de bombas, em sua maioria do tipo centrífugas, em sistemas de abastecimento de água.
Sobre a classificação das adutoras, assinale a alternativa CORRETA:
A
Podem ser classificadas de acordo a energia para o escoamento em adutoras por gravidade, por água bruta ou mistas.
B
As adutoras por gravidade podem ser subclassificadas em adutoras por conduto forçado ou por conduto livre.
C
As adutoras por recalque são aquelas em que o transporte de um ponto de cota mais alta para um de cota mais baixa é feito por meio da ação da gravidade.
D
Podem ser classificadas de acordo com a natureza da água transportada ou de acordo com a energia gasta no tratamento da água.
3- As redes de distribuição fazem parte do sistema de abastecimento de água e correspondem à parte responsável pela “entrega” da água ao ponto de consumo final. As redes de distribuição ligam os reservatórios até os pontos de consumo na cidade, que contam com ligações domiciliares, como os hidrantes, chafarizes e outros tipos de tomada de água. Por ter diferentes destinos, as redes podem ser muito extensas, complexas e heterogêneas. Seu dimensionamento é um trabalho árduo, pois requer atenção ao controle das pressões, da velocidade de escoamento e de outros parâmetros importantes.
Sobre as condições hidráulicas no dimensionamento de redes, assinale a alternativa CORRETA:
A
A norma NBR 12218 (1994) estabelece que a pressão dinâmica deve ser de, no mínimo, 100 kPa (ou, aproximadamente, 10 mca), em qualquer ponto da rede de distribuição.
B
Para certa vazão de escoamento, quanto maior for a velocidade do escoamento, maior será o diâmetro necessário para a tubulação.
C
As normas brasileiras recomendam que as tubulações de PVC, utilizadas no sistema de abastecimento, não sejam de diâmetros nominais maiores do que 200.
D
O controle da velocidade máxima do escoamento visa apenas reduzir o custo com os condutos.
4- Se um fluido escoa de um ponto a outro em determinado conduto, sempre haverá perda de energia, perda de carga ou queda de pressão. Em uma tubulação com diâmetro de 0,3048 m escoa um fluido com velocidade média de 2,0 m/s, considerando que a aceleração da gravidade é 9,81 m/s2. O comprimento dessa tubulação é de 100 m, e o fator de atrito (f) é 0,013.
Sobre a perda de carga usando a equação de Darcy-Weisbach, assinale a alternativa CORRETA:
A
0,8790 m.
B
0,7345 m.
C
0,7698 m.
D
0,8695 m.
5- Apesar da fórmula de Hazen-Williams ser bem popular entre os projetistas, deve ser utilizada com bastante cautela. Quando existir certa rigorosidade com relação às perdas de carga ou se houver dúvidas sobre o tipo de escoamento turbulento, o ideal é que se utilize a equação universal ou equação de Darcy-Weisbach. De acordo com o seu conhecimento sobre a fórmula de Hazen-Williams, analise as sentenças a seguir:
I- Pode-se utilizar a fórmula de Hazen-Williams para valores de C inferiores a 120 e elevados números de Reynolds.
II- Para valores de C inferiores a 120 e elevados números de Reynolds, a fórmula de Hazen-Williams é inadequada.
III- O coeficiente de rugosidade C independe do diâmetro e é afetado pelo grau de turbulência.
IV- O coeficiente de rugosidade C não é afetado pelo grau de turbulência.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças II, III e IV estão corretas.
B
Somente a sentença III está correta.
C
As sentenças I e II estão corretas.
D
Somente a sentença II está correta.
6- Os fluidos, gases e líquidos têm a capacidade de se deformarem sem grandes dificuldades. Sua definição, portanto, é ligada à reação que apresenta às forças aplicadas. Devido à tensão de cisalhamento, os fluidos conseguem escoar, sendo as características dessa movimentação efeitos da viscosidade e de outras propriedades do fluido. Sobre as propriedades e condições de repouso ou movimento de um fluido perfeito, analise as sentenças a seguir:
I- Quando qualquer fluido está em repouso, em torno de um ponto qualquer os esforços são iguais em todas as direções.
II- A água e o ar podem ser admitidos como fluidos perfeitos para simplificação de cálculos porque apresentam altas viscosidades.
III- Um fluido perfeito apresenta viscosidade nula, não tendo resistência alguma a uma tensão de cisalhamento.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
As sentenças I e II estão corretas.
B
Somente a sentença III está correta.
C
Somente a sentença II está correta.
D
As sentenças I e III estão corretas.
7- No escoamento de fluidos, parte da energia que está disponível para o escoamento, também chamada de “carga disponível”,  é “perdida”. Devido a essa perda de energia, às vezes, requer-se um sistema elevatório para o escoamento. Nos sistemas de abastecimento de água, a adução, usualmente, conta com uma estação elevatória, cuja função é aumentar a carga disponível.
Sobre o motivo da dissipação de energia no escoamento em tubulações, assinale a alternativa CORRETA:
A
Ocorre devido à declividade do terreno e turbulência do escoamento.
B
Ocorre devido a pressões externas.
C
Ocorre devido à temperatura do fluido.
D
Ocorre devido ao atrito interno (ou viscosidade) do fluido e à turbulência das partículas do fluido.
8- Fluidos perfeitos não existem na prática, sendo esse apenas um conceito teórico que é admitido para a água e alguns gases nos casos em que, ao considerá-los como fluidos perfeitos, é possível simplificar equacionamentos e auxiliar na resolução de problemas práticos. Diferentemente de um fluido perfeito, um fluido real, na verdade, apresenta isotropia na distribuição dos esforços quando em repouso, mas, quando em movimento, devido à viscosidade, o fluido apresenta anisotropia. Acerca do conceito de fluidos perfeitos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas.
(    ) Para um fluido perfeito, a densidade é uma constante.
(    ) Fluidos perfeitos apresentam viscosidade próxima de zero.
(    ) Fluidos perfeitos não apresentam resistência ao movimento.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
V - F - V.
B
F - V - F.
C
V - V - V.
D
V - F - F.
9- A magnitude das pressões nas tubulações afeta significativamente o custo de implantação e operação da rede de distribuição. O controle das pressões efetivas nas tubulações visa tanto à segurança quanto à economia, pois pressões altas geram maior esforço sobre as tubulações, causando maior desgaste. Na ocorrência de um transiente hidráulico, o desgaste gerado sobre as tubulações leva à redução da vida útil da tubulação. Sobre os fenômenos de transientes hidráulicos em tubulações, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Em fenômenos de transiente hidráulico, a celeridade corresponde à velocidade de propagação dasondas geradas pelas variações abruptas de pressão.
(    ) O período de canalização corresponde ao tempo que a onda de propagação leva para percorrer a tubulação, podendo ser expressa pela equação , sendo  o comprimento da tubulação e  a celeridade da onda.
(    ) O aumento de pressão sobre o escoamento é, geralmente, apresentado na forma de altura manométrica em mca, sendo que o cálculo da sub ou sobrepressão na tubulação pode se dar por equações diferentes, em que se considera se a manobra na rede foi do tipo lenta ou do tipo rápida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A
F - V - F.
B
V - F - F.
C
V - V - V.
D
V - F - V.
10- A fórmula de Hazen-Williams permite que, de posse de alguns dados, consigamos obter varáveis, como o comprimento da tubulação, o diâmetro e a vazão. Em um conduto de ferro-fundido novo, de 200 mm de diâmetro, a pressão em A é de 2,4 kgf/cm2 e, no ponto B, é de 1,8 kgf/cm2. O ponto B está situado a uma distância de 1000 m do ponto A e mais elevado 1,4 em relação a ele.
Quanto à vazão que escoa por esse conduto, utilizando a fórmula de Hazen-Williams, assinale a alternativa CORRETA:
A
0,029 m3/s.
B
0,29 m3/s.
C
0,066 m3/s.
D
0,045 m3/s.