3 - PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA

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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA
Apresentação
1. OBJETIVO
O escoamento em condutos fechados possui ampla aplicação na indústria, construção civil, geração 
de energia, entre outros. Devido à viscosidade do fluido e seu atrito com as paredes internas da 
tubulação, há uma transformação contínua de energia de pressão em energia térmica e sonora 
entre duas seções de um tubo, durante o escoamento. Essa dissipação de energia mecânica é 
chamada de perda de carga. Por se tratar de um fenômeno que ocorre em todo tipo de 
escoamento, laminar ou turbulento, e para qualquer tipo de fluido, o estudo da perda de carga em 
tubulações se torna imprescindível para o conhecimento técnico e projeto de uma instalação 
hidráulica. 
Como parte das atividades deste laboratório, você irá analisar o comportamento do escoamento da 
água em tubulações de diferentes diâmetros e materiais, medindo a perda de carga em cada caso. 
Será possível, ainda, variar a vazão do escoamento e verificar sua influência no sistema estudado.
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
verificar a relação de dependência entre a perda de carga e a vazão;•
determinar o número de Reynolds para cada caso estudado e sua implicação na análise dos 
dados, bem como o tipo de escoamento (laminar, de transição, ou turbulento);
•
utilizar a equação da continuidade para determinar a velocidade de escoamento de um 
determinado fluido;
•
analisar como o material utilizado na fabricação dos condutos influencia na queda de pressão 
de um fluido em movimento;
•
comparar os resultados obtidos nas medições com os valores teóricos esperados.•
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS?
O estudo da perda de carga no escoamento em tubulações é de fundamental importância, tanto em 
aplicações residenciais e da construção civil, como na indústria em geral. O projeto de sistemas de 
bombeamento de água, controle de processos industriais, sistemas de filtração, estações de 
tratamento de esgoto, entre outros, tem grande dependência dos conceitos aqui apresentados e 
aplicados no equipamento didático. Quando se deseja determinar, numa instalação hidrossanitária 
residencial, o diâmetro das tubulações que serão utilizadas e em que nível ficará instalada a caixa 
d’água, recorre-se ao cálculo da perda de carga no escoamento dos fluidos para determinar se a 
pressão nos pontos de utilização (pia, chuveiro, vaso sanitário, etc) é suficiente para cada diâmetro 
de conduto considerado. Na indústria, quando se deseja determinar a altura manométrica (pressão 
de descarga) e vazão de uma bomba que será utilizada num processo, analisa-se o comprimento 
que a linha terá e os acessórios que serão utilizados (válvulas, joelhos, filtros, etc) para assim 
escolher o modelo adequado, baseando-se na perda de carga causada pelos componentes do 
sistema. Além dessas, existem inúmeras outras aplicações na engenharia aos conceitos aqui citados.
 
3. O EXPERIMENTO
Neste laboratório virtual, você seguirá as instruções contidas no roteiro, possibilitando a obtenção 
da diferença de pressão entre os pontos de medição (perda de carga) utilizando o manômetro em 
U. De posse desses dados, é possível compará-los com os resultados teóricos esperados. É 
essencial para o funcionamento adequado do experimento e correta aquisição de dados que as 
instruções contidas no roteiro sejam seguidas rigorosamente.
 
4. SEGURANÇA
Para a realização deste experimento você não precisará utilizar equipamentos de proteção 
individual (EPIs). Antes de iniciar a operação do sistema, verifique se as válvulas estão na posição 
correta, se as mangueiras para medição da perda de carga estão plugadas, e se a bomba que você 
irá utilizar está habilitada.
 
5. CENÁRIO
A bancada didática de Mecânica dos Fluidos e Bombas é composta por tubulações de PVC, acrílico, 
e cobre com diferentes diâmetros, acessórios para medição de perda de carga localizada, bombas 
responsáveis pelo deslocamento forçado do fluido e medidores de pressão diferenciais. Outros 
acessórios e componentes secundários, além dos já citados, serão descritos a seguir: 
 
Linhas de Perda de Carga Distribuída: São compostas por 4 tubulações de PVC (diâmetro 32 mm), 
PVC (diâmetro 25 mm), Cobre (diâmetro 28 mm) e Acrílico (diâmetro 25 mm). Possuem 2 pontos de 
medição de pressão distando 1 metro entre eles. 
 
Acessórios de Perda de Carga Localizada: Diversos dispositivos utilizados na montagem de 
sistemas de tubulações (joelhos, curvas, expansões, contrações, válvulas, filtros, etc) são 
apresentados no equipamento didático. Conectores pneumáticos estão posicionados antes e 
depois de cada um deles, para que a queda de pressão localizada possa ser mensurada. 
 
Medidores de Vazão: São dispositivos destinados à obtenção da vazão do escoamento do fluido. O 
Tubo de Venturi e a Placa de Orifício, presentes no equipamento, são 2 deles. Através da perda de 
carga entre 2 pontos destes acessórios, é possível obter a vazão aplicando a equação da 
conservação da energia. Além desses, existe ainda um medidor do tipo rotâmetro, que permite a 
aquisição da vazão de água através do sistema utilizando um êmbolo e uma escala graduada, pelo 
princípio do equilíbrio de forças. 
 
Medidores de pressão: Na bancada se encontram 4 tipos de medidores de pressão. O manômetro 
em U, o manômetro digital, os manômetros de Bourdon e os manovacuômetros. Todos eles serão 
abordados de forma mais aprofundada no sumário teórico e roteiro dos experimentos. 
 
Quadro Elétrico: Reservado ao controle elétrico do sistema. Contém um inversor de frequência 
destinado a realizar o controle das bombas centrífugas. Possui as funções de liga/desliga, botão de 
emergência e controle de vazão. 
 
Bombas: Tipo centrífuga de 0,5 CV de potência e ligação elétrica 220 V trifásica. São utilizadas para 
succionar a água do reservatório inferior, tendo como recalque o sistema em estudo. São 
fornecidas duas bombas de mesmo modelo. 
 
Tanque de acrílico: Reservatório apoiado sobre a mesa destinado a realizar acúmulo de água 
através do fechamento da válvula de retorno ao tanque inferior. 
 
Bons estudos.
Sumário teórico
Acesse o sumário:
 
 
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LABORATÓRIO DE ENGENHARIA 
PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
 
O estudo da mecânica dos fluidos tem se tornado cada vez mais importante, 
principalmente por conta do crescimento populacional e necessidade de construção de 
grandes sistemas de distribuição de água, além do avanço da automação na indústria, 
que demanda um conhecimento mais apurado dos parâmetros pertinentes de um 
sistema hidráulico. 
Devido à viscosidade do fluido e seu atrito com as paredes internas da tubulação, 
há uma transformação contínua de energia de pressão em energia térmica e sonora 
entre duas seções de um tubo, durante o escoamento. Essa dissipação de energia 
mecânica é chamada de perda de carga. 
Por se tratar de um fenômeno que ocorre em todo tipo de escoamento, laminar 
ou turbulento, e para qualquer tipo de fluido, o estudo da perda de carga em tubulações 
se torna imprescindível para o conhecimento técnico de uma instalação hidráulica, seja 
com fins de manutenção, operação ou projeto. 
 
1. TIPOS DE ESCOAMENTO 
 
O experimento de Reynolds foi o primeiro a demonstrar a existência de 2 tipos 
principais de escoamento, laminar e turbulento. O objetivo era visualizar o padrão de 
escoamento da água utilizando um corante, controlando a vazão de água através de 
uma válvula. No escoamento laminar, o fluido se move em camadas ou lâminas, uma 
escorregando sobre a outra adjacente. Já no turbulento, as partículas apresentam 
movimento caótico, com a velocidade apresentando componentes em todas as 
direções. 
 
 
 
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A figura 1 demonstra os tipos de escoamento, sendo eles laminar, transição e 
turbulento. 
 
 
O número adimensional de Reynolds permite associar um valor numérico ao 
tipo de escoamento, e é muito utilizado nos projetos de sistemas hidráulicos e 
aerodinâmicos, principalmente. Existem 3 faixas para o número de Reynolds no 
escoamento interno, como se segue: 
• Escoamento Laminar: 𝑅𝑒 < 2300 
• Escoamento de Transição: 2300 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 4000 
• Escoamento Turbulento: 𝑅𝑒 > 4000 
 
O Número de Reynolds é calculado por: 
𝑅𝑒 =
𝑉. 𝐷
𝜐
 
(1) 
 
Onde: 
𝑉 é a velocidade do escoamento; 
𝐷 é o diâmetro interno tubo; 
𝜐 é a viscosidade cinemática do fluido; 
 
No entanto, velocidade está relacionada à vazão volumétrica do sistema (𝑄): 
𝑄 = 𝑉. 𝐴 (2) 
Figura 1 – Tipos de escoamento 
 
 
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𝑉 =
4. 𝑄
𝜋. 𝐷2
 (3) 
 
Substituindo a equação (3) em (1), tem-se: 
𝑅𝑒 =
4. 𝑄
𝜋. 𝐷. 𝜐
 
 (4) 
 
 
Em complemento, o número de Reynolds é utilizado ainda na obtenção do fator 
de atrito (f) para cálculo da perda de carga em tubulações, como será visto nas seções 
seguintes. 
 
2. PERDA DE CARGA 
 
Um dos parâmetros de maior interesse no estudo do escoamento em tubulações 
é a perda de carga ou queda de pressão, devido ao fato dela estar diretamente 
relacionada com a potência de bombeamento necessária em um sistema hidráulico. A 
perda de carga geralmente é segregada em 2 tipos, sendo eles a perda distribuída ou 
contínua e a localizada. As variáveis que influenciam na queda de pressão são a 
viscosidade do fluido, a velocidade do escoamento, o comprimento, diâmetro e a 
rugosidade do conduto. 
Para que possamos mensurar a importância do conhecimento técnico a respeito 
deste assunto, utilizando como exemplo uma instalação industrial, a potência necessária 
de bombeamento para uma determinada vazão (no escoamento laminar) em um 
sistema poderia ser reduzida em 16 vezes, caso empregássemos uma tubulação com 
diâmetro 2 vezes maior. Tendo em vista a necessidade de redução de custos que é exigida 
nas empresas, atrelando a economia de energia elétrica obtida neste exemplo com a 
análise do custo relacionado ao aumento do diâmetro da tubulação, poderíamos ter um 
grande impacto positivo, nos quesitos financeiro e de sustentabilidade. O conhecimento 
técnico adquirido neste laboratório didático possibilita análises como esta. 
 
 
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A figura 2 mostra visualmente o exemplo supracitado. 
 
 
3. PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
No escopo da perda de carga em tubulações, a principal a ser levada em 
consideração, especialmente na fase de projeto de instalações, é a queda de pressão 
distribuída ou contínua. Isto porque seus efeitos negativos são muito mais pronunciados 
do que os efeitos da perda de carga localizada, aumentando conforme o comprimento 
duto se torna maior. 
Para que a análise de um sistema de tubos seja facilmente visualizada, a perda 
de carga normalmente é expressa em altura de coluna de fluido, sendo a água o mais 
utilizado. A unidade mais empregada neste caso seria m.c.a (metros de coluna d’água), 
o que facilita a comparação com as curvas de operação de bombas, normalmente 
expressas na mesma unidade. 
A perda de carga distribuída é calculada por: 
𝐻𝑐 = 𝑓
𝐿
𝐷
�̅�2
2𝑔
 (5) 
Onde: 
𝐻𝑐 é a perda de carga distribuída; 
�̅� é a velocidade média do escoamento; 
𝐷 é o diâmetro interno da tubulação; 
Figura 2 – Exemplo de aplicação dos conceitos da mecânica dos fluidos 
 
 
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𝐿 é o comprimento da tubulação; 
𝑓 é o fator de atrito de Darcy-Weisbach; 
𝑔 é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²). 
 
O fator de atrito de Darcy-Weisbach é uma homenagem aos 2 engenheiros que mais 
contribuíram para o seu desenvolvimento, e é função do número de Reynolds (𝑅𝑒) e da 
rugosidade relativa (𝑒 𝐷⁄ ). Em alguns casos, f pode ser função apenas do número de Reynolds 
ou da rugosidade relativa. A relação entre o Número de Reynolds, o fator de atrito e a rugosidade 
relativa é mostrada na figura 3 no Diagrama de Moody. A tabela para valores de rugosidade 
para tubos comerciais novos também é fornecida. 
 
 
 
 
Figura 3 – Diagrama de Moody 
 
 
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Alternativas à utilização da equação geral para perda de carga distribuída, outras 
formulações foram desenvolvidas por diversos autores para casos específicos, como se 
segue: 
• Regime laminar em tubo circular: Para esses casos o fator de atrito depende 
somente do Número de Reynolds e pode ser determinado pela seguinte 
equação: 
𝑓𝑙𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟 =
64
𝑅𝑒
 (6) 
• Regime de transição e turbulento: Para estes casos, teremos as seguintes 
equações: 
Equação de Blasius: Para escoamento de transição e turbulento em duto liso 
(PVC, acrílico, vidro), onde o fator de atrito é dependente apenas do número de 
Reynolds. Válida para 2300 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 10
5. 
𝑓 =
0,3164
𝑅𝑒
0,25 (7) 
 
Tabela 1 – Rugosidade (e) em tubos comerciais novos 
 
 
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Equação de Colebrook-White: Para a região turbulenta em um tubo rugoso, onde 
“𝑓” é função de 𝑅𝑒 e da rugosidade relativa. Aplicável para o intervalo: 2300 < 𝑅𝑒 ≤
𝑅𝑒 𝑙𝑖𝑚. 
1
𝑓0,5
= −2𝑙𝑜𝑔 [
2,51
𝑅𝑒𝑓0,5
+
(𝑒 𝐷⁄ )
3,7
] (8) 
 
Essa é uma equação implícita que deve ser resolvida iterativamente. Um valor 
positivo deve ser estimado para “𝑓” e então, ser inserido na equação para ser calculada 
a primeira aproximação. Deve-se prosseguir com as interações até que o valor do desvio 
entre o resultado calculado e o valor estimado esteja em torno de 1%. Um software de 
cálculo matemático pode ser utilizado para facilitar o processo. 
OBS: 𝑅𝑒 𝑙𝑖𝑚 é o valor de 𝑅𝑒 para a região na qual “𝑓” torna-se dependente apenas 
da rugosidade relativa e pode ser calculado pela seguinte equação: 
Re lim =
217,6 − 382,2log(e D⁄ )
(e D⁄ )
 (11) 
 
4. EXERCÍCIO RESOLVIDO 
 
Determine a perda de carga distribuída em um escoamento de água (viscosidade 
cinemática (𝜐) 1,003 x 10-6 m²/s a 20 oC) com vazão igual a 0,002 m³/s num duto de ferro 
fundido com 10cm de diâmetro interno e comprimento 300m. 
Solução: 
A velocidade do escoamento é calculada por: 
 
𝑉 =
4.𝑄
𝜋.𝐷2
= 
4 𝑥 0,002
𝜋.0,12
 = 0,2546 m/s 
 
De posse da velocidade, podemos calcular o número de Reynolds: 
 
𝑅𝑒 =
𝑉.𝐷
𝜐
 = 
0,2546 𝑥 0,1
0,000001003
 = 25383,85 
 
 
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Já que a velocidade se relaciona com a vazão, poderíamos simplesmente calcular 
o número de Reynolds a partir da vazão, sem a necessidade de calcular a velocidade: 
 
𝑄 = 𝑉. 𝐴 
 
𝑅𝑒 =
4.𝑄
𝜋.𝐷.𝜐
= 
4 𝑥 0,002
𝜋 𝑥 0,1 𝑥 0,000001003
 = 25388,63 
 
A pequena divergência entre os valores se deve à aproximaçãorealizada no 
cálculo da velocidade. 
Como Re > 4000, o escoamento é considerado turbulento. 
Para o ferro fundido, a rugosidade (𝑒) vale 0,26mm (vide tabela 1). Portanto, 
para o caso em questão, sua rugosidade relativa é: 
 
𝑒
𝐷
= 
0,26𝑚𝑚
100𝑚𝑚
 = 0,0026 
 
Podemos agora calcular o fator de atrito (f). 
Considerando o valor do número de Reynolds, poderíamos utilizar a equação de 
Blasius. Porém, o duto de ferro fundido não é considerado liso, o que impede que a 
equação seja empregada. 
Ainda assim calcularemos f para comparação posterior: 
 
𝑓 =
0,3164
𝑅𝑒
0,25 = 
0,3164
25388,630,25
 = 0,025 
 
Uma outra possibilidade é empregar a equação de Colebrook-White, que tem 
seus limites de aplicação respeitado pelo valor de Reynolds. 
Utilizando um software de cálculo matemático e realizando a iteração, o valor 
encontrado para o fator de atrito foi 0,0298. 
 
 
 
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Para validar este resultado, empregaremos o Diagrama de Moody, que permite 
obter o valor de “f” para qualquer caso. 
 
 
 
 
Partindo do número de Reynolds (25388,63 ou aproximadamente 2,5x104) 
devemos interpolar uma curva intermediária para a Rugosidade Relativa, já que não 
existe uma curva para (e D⁄ ) = 0,0026. Na figura 4, a curva visualmente interpolada se 
encontra em destaque, bem como sua intersecção com Re = 2,5x104. Com isso, o fator 
de atrito encontrado é 0,03 (muito próximo ao encontrado na equação de Colebrook-
White. Verificamos ainda, como esperado, que a Equação de Blasius não é válida para 
este caso. 
Agora podemos calcular a perda de carga distribuída no escoamento: 
 
𝐻𝑐 = 𝑓
𝐿
𝐷
𝑉2
2𝑔
 = 0,03 
300
0,1
0,252
2 𝑥 9,81
 = 0,287m 
 
Figura 4 – Diagrama de Moody com fator de atrito em destaque 
Roteiro
Acesse o roteiro:
 
 
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INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
 
1. Nesta prática, você verificará a perda de carga distribuída em tubulações de 
diferentes diâmetros, materiais e vazões. 
 
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do 
VirtuaLab. 
 
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
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RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
 
 
 
 
 
 
 
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://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por 
Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! 
ATENÇÃO: 
O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER 
ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. 
O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. 
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. 
 
 
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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. 
 
 
 
 
 
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DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
• Tubulação de PVC 32 mm; 
• Tubulação de PVC 25 mm; 
• Tubulação de cobre 28 mm; 
• Tubulação de acrílico 25 mm; 
• Manômetro em U; 
• Rotâmetro; 
• Válvulas; 
• Quadro elétrico; 
• Bombas. 
 
PROCEDIMENTOS 
 
1. ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO DA PRÁTICA 
 
Para dar início ao laboratório virtual de Perda de Carga Distribuída, é 
recomendado que se explore os principais recursos disponíveis. 
 
2. POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS BOMBAS 
 
Posicione as válvulas na seguinte posição: válvulas A1 e B2 abertas e válvulas B1 
e A2 fechadas. 
 
 
 
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3. POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS LINHAS 
 
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 
 
4. CONECTANDO AS MANGUEIRAS 
 
Conecte as mangueiras de tomada de pressão na linha a qual o experimento 
será realizado. A distância entre os pontos de tomada de pressão é de um metro 
em qualquer uma das linhas. 
 
5. LIGANDO A BOMBA 
 
Mantenha o botão de emergência desativado. Habilite a bomba 2. Posicione o 
potenciômetro de vazão no centro da sua escala. Ligue o sistema. 
 
 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
6. VARIANDO A VAZÃO 
 
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. 
 
7. REALIZANDO A PRÁTICA EM OUTRA LINHA 
 
Desligue o painel elétrico, desabilite a bomba 2 e desconecte a mangueira. Em 
seguida, configure a bancada para realizar a prática com outra linha. Verifique 
as configurações necessárias no item 3 deste roteiro ou no esquemático da 
prática. 
 
8. AVALIANDO O RESULTADO 
 
Desabilite a bomba 2, desligue o sistema, desconecte as mangueiras e retorne 
as válvulas para a sua posição inicial para finalizar a prática. 
 
 
 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
 
1. Quais são as principais fontes de erros para este experimento? A discrepância foi 
grande entre os valores teóricos e experimentais? Para os cálculos, considere 
que a distância entre os pontos de tomada de pressão é de um metro em 
qualquer uma das linhas. 
 
 
 
 
2. 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. 
 
 
 
 
 
 
 
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TUTORIAL VIRTUALAB 
 
 
1. ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO DA PRÁTICA 
 
Durante a realização do laboratório virtual, estarão disponíveis na tela algumas opções 
de atalhos para auxiliar durante o experimento. 
Inicialmente, explore o menu de visualização clicando com o botão esquerdo do mouse 
sobre cada câmera. A visualização será alterada. Note que atalhos também são 
disponibilizados para facilitar a transição de uma câmera para outra. 
 
 
 
No canto superior direito da tela está o botão da engrenagem que representa o menu 
de opções, onde a prática pode ser reiniciada. 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. Clique com o botão esquerdo do mouse sobre 
cada opção para visualizar. 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
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 e as janelas serão abertas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
2. POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS BOMBAS 
 
Mude a câmera para “Bombas”, “Alt+4”. Em seguida, realize o posicionamento das 
válvulas clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a manopla (parte laranja). 
 
 
 
Posicione as válvulas de acordo com o que segue: 
• Válvulas abertas: A1 e B2; 
• Válvulas Fechadas: B1 e A2. 
 
 
 
 
 
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3. POSICIONANDO AS VÁLVULAS DAS LINHAS 
 
Agora, posicione as válvulas da parte frontal da bancada. Comece a prática com a linha 
1 (tubulação de PVC com 32 mm). Posicione as válvulas de acordo com as seguintes 
configurações: 
• Válvulas abertas: C2 e V03; 
• Válvulas fechadas: V04, V05, V06, V07, V08, V09, V10 e V11. 
 
 
 
Abra o esquemático e verifique se as configurações estão de acordo com o 
recomendado clicando no símbolo do esquemático com o botão esquerdo do mouse. 
 
 
 
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4. CONECTANDO AS MANGUEIRAS 
 
Agora que as válvulas estão posicionadas, conecte as mangueiras de tomada de pressão 
na linha em que o experimento será realizado clicando no manômetro em U com o botão 
esquerdo do mouse. Em seguida, clique na tubulação que será ensaiada. A distância 
entre os pontos de tomada de pressão é de um metro em qualquer uma das linhas. 
 
 
 
Logo depois, clique na tubulação que será ensaiada (tubo de PVC de 32 mm) também 
com o botão esquerdo do mouse. 
 
 
 
 
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5. LIGANDO A BOMBA 
 
Mude a visualização para o painel elétrico, “Alt+3”. 
Inicialmente, observe se o botão de emergência está desativado. Nesta condição, a luz 
verde “Painel Energizado” permanece acionada. 
 
 
 
Habilite a bomba 2 clicando com o botão esquerdo do mouse sobre a chave seletora da 
bomba 2. Note que a luz vermelha referente a “Bomba 2 operando”, acenderá. 
 
 
 
 
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Posicione o potenciômetro de controle de vazão aproximadamente no centro da sua 
escala. Para facilitar o manuseio, habilite a janela de pop-up. 
 
 
 
Posicione o potenciômetro na posição indicada clicando na barra com o botão esquerdo 
do e arrastando para um dos lados. 
 
 
 
Após realizar a configuração, feche a janela. 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
Ligue a bomba clicando no botão “LIGA” com o botão esquerdo do mouse. Note que a 
luz verde do inversor será ativada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. VARIANDO A VAZÃO 
 
Mude a visualização para as válvulas de controle, “Alt+5” e ative as janelas de pop-up 
clicando no rotâmetro e no manômetro em U com o botão direito do mouse. 
 
 
 
Varie a vazão alterando o posicionamento do potenciômetro clicando nele com o botão 
esquerdo domouse. Observe as alterações no rotâmetro e no manômetro em U. Repita 
esse procedimento algumas vezes. 
 
 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
 
7. REALIZANDO A PRÁTICA EM OUTRA LINHA 
 
O mesmo procedimento executado anteriormente com a tubulação de PVC 32 mm 
deverá ser executado nas demais linhas. 
Inicialmente, mude a visualização para o painel de controle, “Alt+3”. 
Em seguida, desligue a bomba clicando com o botão esquerdo do mouse no botão 
“DESLIGA”. Note que a luz verde do inversor será apagada. 
 
 
 
Agora, desconecte as mangueiras. Com o cursor do mouse sobre a mangueira, note que 
aparecerá um “x” vermelho. Clique nele com o botão esquerdo do mouse. 
 
 
 
 
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PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA 
Altere a posição das válvulas para realizar o procedimento com a tubulação de PVC de 
25 mm. Volte ao passo 3 do procedimento geral deste roteiro ou consulte o esquemático 
2 para verificar o posicionamento das válvulas. 
 
 
 
Repita todo procedimento mostrado anteriormente com a tubulação de PVC 25 mm, 
observe o resultado e execute o mesmo procedimento com as outras linhas. 
 
 
 
8. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Desabilite a bomba 2, desligue o sistema, desconecte as mangueiras e retorne as 
válvulas para a sua posição inicial para finalizar a prática. 
 
Pré Teste
1) 
Em relação ao fator de atrito (f) para escoamento interno em tubulações, é incorreto afirmar 
que:
A) para um determinado diâmetro de tubulação e fluido escoando, existem vazões para as quais 
o fator de atrito depende apenas do número de Reynolds;
B) para determinados diâmetros de tubulação, com um fluido designado escoando, existem 
vazões e materiais para os quais o fator de atrito não depende do número de Reynolds;
C) o fator de atrito sempre aumenta com a rugosidade do material.
2) 
A respeito do número de Reynolds, é correto afirmar:
A) é o único parâmetro necessário para que a perda de carga teórica em um escoamento seja 
determinada, independente do tipo de escoamento;
B) permite determinar o tipo de escoamento que ocorre em um conduto, e pode ser obtido 
utilizando apenas a vazão do fluido, sua viscosidade cinemática e o diâmetro interno da 
tubulação;
C) o escoamento é considerado laminar quando o número de Reynolds é igual a 1500 metros 
por segundo.
3) 
A respeito da equação da conservação da energia, é correto o que se afirma em:
A) sua manipulação permite a obtenção da perda de carga entre 2 pontos do escoamento 
interno de um fluido, englobando a queda de energia causada por quaisquer fatores;
B) o seu desenvolvimento é creditado a Lewis Ferry Moody;
C) permite determinar, separadamente, as perdas de cargas distribuídas e localizadas.
Experimento
Acesse o laboratório:
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Pós Teste
1) Qual foi a dependência observada entre a perda de carga, a vazão do fluido no sistema e o 
diâmetro da tubulação, mantendo as outras variáveis constantes?
A) A perda de carga aumentou com a redução da vazão e aumento do diâmetro da tubulação;
B) A perda de carga foi maior com o aumento da vazão e aumento do diâmetro da tubulação;
C) A perda de carga aumentou com a ampliação da vazão do sistema e redução do diâmetro da 
tubulação.
2) Para uma mesma vazão, analisando o comportamento da queda de pressão entre os pontos 
de medição, qual das 4 linhas de perda de carga distribuída apresentou a maior queda?
A) A linha de acrílico, uma vez que sua rugosidade é superior à rugosidade do PVC;
B) A linha de PVC 25 mm, uma vez que esta possui o menor diâmetro interno;
C) A linha de acrílico, que apesar de possuir uma rugosidade menor que o PVC, têm o diâmetro 
interno menor, que acabou exercendo maior influência sobre a perda de carga.
3) No projeto da linha de sucção de uma bomba centrífuga, semelhante à existente na bancada 
didática, deseja-se que a tubulação cause a menor perda de carga possível. Estão disponíveis 
tubulações de cobre, PVC e acrílico, de diâmetro interno 21 mm, 21.7 mm e 26.5 mm, e 
comprimento 1 m, 1.5 m e 2 m. Qual das combinações a seguir melhor atende às condições 
dispostas?
A) Tubulação de Acrílico, com 2 m de comprimento, e diâmetro interno 26.5 mm;
B) Tubulação de Acrílico, com 1 m de comprimento, e diâmetro interno de 26.5 mm;
C) Tubulação de Cobre, com 1 m de comprimento, e diâmetro interno de 26.5 mm.