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Atividade Prática INSTRUÇÕES : ❖ Esta Atividade contém uma ou mais questões totalizando 10 (dez) pontos; ❖ Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: o Nome / Data de entrega. ❖ As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta; ❖ Ao terminar salve o arquivo no formato PDF ou DOC; ❖ Envie o arquivo pelo sistema no local indicado; O sistema predial de água quente do tipo central coletivo consiste em um equipamento responsável pelo aquecimento da água e de uma rede de tubulações que distribuem a água aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a mais de uma unidade, por exemplo, um edifício. Considere a situação a seguir: De acordo com o contexto apresentado, descreva qual material você utilizará no sistema de água quente, justificando a sua escolha, e dimensione a coluna d’água. Informações Fornecidas A) Peças Atendidas: Chuveiro, Lavatório, Pia de Cozinha. B) Temperatura de operação: 50ºC. C) Comprimento da tubulação entre o reservatório de água fria e o barrilete de água quente: 14 metros. D) Perda de carga: 3 metros. E) Altura de perda do aquecedor: 9 metros. Escolha do Material Material sugerido: CPVC. Justificativa: O CPVC é resistente a altas temperaturas (até 80ºC), econômico, fácil de instalar e possui boa durabilidade para sistemas de água quente. Cálculos Detalhados 1. Cálculo da Vazão Total Os dados de vazão para cada peça são estimados conforme normas de instalações prediais: Chuveiro: 12 L/min Lavatório: 6 L/min Pia de Cozinha: 8 L/min Soma das vazões: 12 L/min + 6 L/min + 8 L/min = 26 L/min = 0,433 L/s 2. Velocidade da Água A velocidade recomendada para tubulações de água quente é de 0,5 m/s a 2 m/s. Adotamos uma velocidade intermediária de 1,5 m/s para evitar ruído e desgaste excessivo. 3. Cálculo do Diâmetro da Tubulação Usamos a fórmula da continuidade para determinar o diâmetro da tubulação: Fórmula: Q = v * A, onde: Q = vazão (m³/s) = 0,000433 m³/s v = velocidade (m/s) = 1,5 m/s A = área da seção transversal da tubulação (m²) Resolvendo para A: A = Q / v = 0,000433 / 1,5 = 0,000288 m² Agora, usando a fórmula da área de um círculo, A = (π * D²) / 4, onde D é o diâmetro: D² = (4 * A) / π = (4 * 0,000288) / 3,1416 = 0,000366 D = √0,000366 ≈ 0,019 m = 19 mm Portanto, o diâmetro calculado da tubulação principal é de aproximadamente 19 mm, que arredondamos para 20 mm. 4. Perdas de Carga As perdas de carga são divididas entre a perda ao longo da tubulação e a altura entre o aquecedor e o ponto mais alto. Perda de carga devido à tubulação: 3 metros Altura de perda do aquecedor: 9 metros Perda total de carga: 3 + 9 = 12 metros de coluna d'água (mca) 1 metro de coluna d'água equivale a 0,1 bar, logo 12 metros de coluna d'água = 1,2 bar. Conclusão O dimensionamento da coluna de água quente para a edificação requer o uso de tubulação de CPVC com diâmetro mínimo de 20 mm para garantir a vazão de 0,433 L/s e manter a velocidade de 1,5 m/s. A pressão necessária para superar a perda total de carga é de 12 metros de coluna d'água, equivalente a 1,2 bar.