Cálculos em Tubulação de Aço

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1Uma tubulação de aço para condução de água (peso específico igual a 9790N/m³) 
é constituída por um trecho totalmente horizontal, sem acessórios, de 
comprimento igual a 2800 m e diâmetro interno de 250 mm. A vazão do 
escoamento é de 150 m³/h. O fator de atrito de Darcy da tubulação pode ser 
considerado fD = 0,016. Adote g=9,81 m/s². Calcule a perda de carga total 
aproximada, em "metros", pela tubulação e utilize a equação de Bernoulli para 
determinar a queda de pressão aproximada (P1-P2) ao longo do comprimento 
desta tubulação e, em seguida, assinale a alternativa CORRETA:
 
A 
Perda de carga = 6,57 m. P1-P2= 64320,3Pa. 
B 
Perda de carga = 0,0658 m. P1-P2= 644,182Pa. 
C 
Perda de carga = 85,28 m. P1-P2= 834891,2Pa. 
D 
Perda de carga = 0,41 m. P1-P2= 4013,9Pa. 
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2O diagrama de Moody é um dos diagramas mais utilizados na Engenharia. Ele 
apresenta o fator de atrito de Darcy para o escoamento em um tubo como uma 
função do número de Reynolds e de rugosidade relativa em um amplo intervalo. 
Com base neste conceito, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre 
elas: I- Os valores de rugosidade equivalentes da maioria das tubulações 
comerciais são para tubos novos e a rugosidade relativa desses tubos pode 
aumentar com o uso. PORQUE II- A corrosão do material do tubo, o acúmulo de 
resíduos na superfície interna (incrustações) e a precipitação de substâncias 
insolúveis são fatores que aumentam a rugosidade média da tubulação. Assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
A asserção I é uma proposição verdadeira mas a asserção II não é uma justificativa 
correta da asserção I. 
B 
As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa 
correta da asserção I. 
C 
A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira. 
D 
As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa 
correta da asserção I. 
3A equação de Bernoulli pode ser aplicada para descrever o balanço de energias 
mecânicas em um escoamento de fluido em regime permanente. A partir de um 
somatório da energia potencial, energia cinética e energia de fluxo de um fluido é 
possível determinar a sua carga hidráulica de escoamento. Com base no balanço de 
energia mecânica aplicado ao escoamento em regime permanente de um fluido e 
nas formas de apresentação da equação de Bernoulli, faça uma análise dimensional 
das equações apresentadas e associe os itens, utilizando o código a seguir: I- Esta 
forma da equação de Bernoulli apresenta os termos de energia mecânica na 
unidade de pressão, por exemplo, "Pascal". II- Esta forma da equação de Bernoulli 
apresenta os termos de energia mecânica na unidade de energia por peso de fluido, 
por exemplo, "J/N". III- Esta forma da equação de Bernoulli apresenta os termos de 
energia mecânica na unidade de energia por massa, por exemplo, "J/kg".
 
A 
II - I - III. 
B 
II - III - I. 
C 
III - I - II. 
D 
I - II - III. 
4Dióxido de carbono a 20 ºC escoa por uma tubulação a uma vazão em peso de 
1,38 N/min. Determine qual é a vazão mássica aproximada do escoamento, em 
kg/h, para o escoamento do gás. Adote g=10m/s². O gás (CO2) tem densidade de 
1,88kg/m³. Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
0,138 kg/h. 
B 
4,4 kg/h. 
C 
0,073 kg/h. 
D 
8,272 kg/h. 
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[Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do 
laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, 
executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um 
fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes. 
Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no 
laboratório virtual, quais são os tipos de regime de escoamento que podem ser 
observados no fluxo de um líquido dentro de uma tubulação neste experimento? 
A 
Escoamento contínuo, escoamento permanente e escoamento variado. 
B 
Escoamento variado, escoamento acelerado e escoamento estático. 
C 
Escoamento laminar, escoamento de transição e escoamento turbulento. 
D 
Escoamento acelerado, escoamento de transição e escoamento estacionário. 
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6Os problemas práticos de Engenharia, envolvendo escoamento de fluidos que 
demandam o uso do diagrama de Moody ou equações empíricas para cálculo do 
fator de atrito de Darcy (fD), podem ser classificados de acordo com os parâmetros 
conhecidos e os parâmetros que necessitam de cálculo. Com base nos problemas 
típicos de dimensionamento na mecânica dos fluidos, avalie as asserções a seguir e 
a relação proposta entre elas: I- Se o diâmetro, comprimento da tubulação e a 
vazão volumétrica de escoamento são conhecidas, é possível calcular a perda de 
carga e queda de pressão do fluido no escoamento de forma direta. PORQUE II- A 
carga hidráulica requisitada para a bomba (altura manométrica total) depende 
apenas da vazão volumétrica do escoamento. Assinale a alternativa CORRETA: 
A 
As asserções I e II são proposições verdadeiras e a asserção II é uma justificativa 
correta da asserção I. 
B 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa. 
C 
As asserções I e II são proposições falsas e a asserção II não é uma justificativa 
correta da asserção I. 
D 
A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição verdadeira. 
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7A equação da continuidade é uma aplicação do princípio de conservação da 
massa ao escoamento de fluidos. Considere uma tubulação com 40 cm de diâmetro 
interno que conduz líquido em regime permanente de escoamento, com velocidade 
média de 1,5 m/s. Qual é a vazão volumétrica, em m³/h, do escoamento? Assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
339,12 m³/h. 
B 
678,58 m³/h. 
C 
0,1885 m³/h. 
D 
0,754 m³/h. 
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8Água escoa em um tubo de 15 cm de diâmetro, a uma velocidade de 1,8 m/s. Se a 
perda de carga total ao longo do tubo é estimada como 16 m, qual é a potência de 
bombeamento útil necessária para superar essa perda de carga? Assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
4,98 kW. 
B 
5,95 kW. 
C 
3,22 kW. 
D 
3,77 kW. 
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[Laboratório Virtual – Experimento de Reynolds] Na prática experimental do 
laboratório virtual desta disciplina, você conheceu o Experimento de Reynolds, 
executado para observação e caracterização dos regimes de escoamento de um 
fluido com base nas forças inerciais e forças viscosas atuantes. 
Com base no sumário teórico, roteiro da prática e na condução do experimento no 
laboratório virtual, qual foi a dependência principal observada pelo engenheiro 
Osborne Reynolds nos seus experimentos envolvendo escoamento de um fluido em 
uma tubulação, em torno de 1880? 
A 
Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e forças 
viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação. 
B 
Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e forças 
viscosas do fluido no escoamento dentro da tubulação. 
C 
Reynolds observou a relação e dependência entre as forças inerciais e a força de 
velocidade do fluido no escoamento dentro da tubulação. 
D 
Reynolds observou a relação e dependência entre as forças centrípetas e a força 
gravitacional do fluido no escoamento dentro da tubulação. 
10Água escoa por uma tubulação a uma vazão volumétrica de 4428 L/h, em 
regime permanente. A velocidade máxima do escoamento de água nessa tubulação 
é 0,68 m/s. Considerando g=10m/s² e densidade da água igual a 997 kg/m³, 
analise as sentenças a seguir: I- A vazão mássica do escoamento de água é 
aproximadamente 4414,7 kg/min. II- A vazão mássica do escoamento de água é 
aproximadamente 1,23 kg/s. III- Nas condições descritas para este escoamento, o 
diâmetro interno da tubulação não pode ser maior do que 48 mm. Assinale a 
alternativa CORRETA: 
A 
Somente a sentença III está correta. 
B 
As sentenças II e III estão corretas. 
C 
As sentenças I e II estão corretas. 
D 
Somente a sentença I está correta.