Lista Hidraulica

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA APLICADA 
 
Discente ______________________________________________________________________________ 
Professor: Wallas Alves Pires dos Santos 
 
LISTA PRÁTICA N1 – PARTE 1 
Dados para resolução da lista: 
g = 9,81 m/s²; Utilizar 9 casas após a vírgula. 
 
1. Conceitue o termo “hidráulica”. 
 
2. Cite e descreva sobre as áreas de estudo da hidráulica. 
 
3. Faça as seguintes conversões para a grandeza de comprimento: 
a) 150 cm para mm, m e km 
b) 13,2 km para mm, cm e m 
c) 16.500 mm para cm, m e km 
d) 170 m para mm, cm e km 
 
4. Faça as seguintes conversões para a grandeza de área: 
a) 1.800 mm² para cm² e m² 
b) 140 cm² para mm² e m² 
c) 0,5 m² para mm² e cm² 
 
5. Faça as seguintes conversões para a grandeza de massa: 
a) 5.400 g para mg e kg 
b) 13.500 mg para g e kg 
c) 11,3 kg para mg e g 
 
6. Faça as seguintes conversões para a grandeza de volume: 
a) 2,8 m³ para mm³, cm³ e litros 
b) 720 litros para mm³, cm³ e m³ 
c) 500 cm³ para mm³, m³ e litros 
 
7. Faça as seguintes conversões para a grandeza de pressão: 
a) 2,5 atm para Pa, bar, kgf/cm², kgf/m² e mca 
b) 3 kgf/cm² para atm, Pa, bar, kgf/m² e mca 
c) 45 mca para atm, Pa, bar, kgf/cm² e kgf/m² 
d) 150.000 Pa para atm, bar, kgf/cm², kgf/m² e mca 
 
8. Faça as seguintes conversões para a grandeza de vazão: 
a) 5 m³/s para m³/min, m³/hora e m³/dia 
b) 10 litros/s para litros/min, litros/hora e litros/dia 
c) 120 m³/hora para litros/s, m³/s, litros/hora e m³/dia 
d) 3.000 litros/hora para m³/hora, litros/s, m³/s e litros/dia 
 
9. Conceitue o termo “fluidos”. Cite e descreva sobre como eles podem ser. 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA APLICADA 
 
10. Conceitue as seguintes propriedades físicas dos fluidos: 
a) Massa específica 
b) Massa específica relativa 
c) Peso específico 
d) Viscosidade 
 
11. Uma caixa com dimensões de 1,5 x 1,0 x 2,0 (comprimento x largura x altura) é utilizada para 
armazenar 3.500 kg de água. Com base nessas informações, calcule o peso e o peso específico da água. 
Resposta: w = 34.355 N; γ = 11.445 N/m³ 
 
12. Considerando que a massa específica de uma certa substância é de 810 kg/m³, calcule qual seria o 
volume ocupado por uma massa de 580 kg dessa mesma substância. Calcule ainda a densidade relativa 
e o peso específico. 
Resposta: V = 0,72 m³; γ = 7.946,1 N/m³; d = 0,81 
 
13. Um líquido com massa de 320 kg preenche completamente um reservatório cujo volume é de 
1.350 litros. Com base nessas informações, determine a massa específica, a densidade relativa e o peso 
específico. 
Resposta: ρ = 237,04 kg/m³; γ = 2.353,36 N/m³; d = 0,24 
 
14. Se um reservatório contendo óleo possui um volume de 0,917 m³ e massa de 850 kg, determine a massa 
específica, peso específico e densidade do óleo. 
Resposta: ρ = 926,94 kg/m³; γ = 9.093,28 N/m³; d = 0,93 
 
15. Uma quantidade de fluido possui peso igual a 830 N e volume igual a 110 litros. Determine sua massa 
específica em g/cm³, a densidade e peso específico. 
Resposta: ρ = 0,8461 g/cm³; γ = 8.300,24 N/m³; d = 0,8461 
 
16. Conceitue o termo “vazão”. 
 
17. Descreva o princípio do Teorema de Bernoulli. 
 
18. Cite e descreva sobre os componentes do Teorema de Bernoulli. 
 
19. Cite e descreva sobre os regimes de escoamento delimitados por Reynolds. 
 
20. Descreva sobre a Equação da Continuidade. 
 
21. A água com viscosidade de 1,01x10-6 m²/s escoa num tubo de 50 mm de diâmetro. Calcule a vazão 
máxima para que o regime de escoamento seja laminar. 
Resposta: Q = 0,078... l/s 
 
22. No tubo recurvado abaixo, a pressão no ponto 1 é de 1,9 kgf/cm². Sabendo-se que a vazão transportada 
é de 23,6 l/s, calcule a perda de carga (Hf) entre os pontos 1 e 2. 
Resposta: Hf 1-2 = 17,94... m 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA APLICADA 
 
 
23. A água escoa pelo tubo indicado na figura abaixo cuja seção varia do ponto 1 para o ponto 2, de 
100 cm² para 50 cm². Em 1, a pressão é de 0,5 kgf/cm², a velocidade de 2,80 m/s e a elevação 100 m, 
ao passo que, no ponto 2 a pressão é de 3,38 kgf/cm² e a elevação 70 m. Desprezando as perdas de 
carga, calcule a velocidade no ponto 2. 
Resposta: V2 = 5,60... m/s 
 
 
 
24. Qual a vazão de água (em litros por segundo) circulando através de um tubo de 32 mm de diâmetro 
comercial, considerando a velocidade da água como sendo 4 m/s? 
Resposta: Q = 3,217... l/s 
 
25. Calcular o diâmetro comercial de uma canalização para conduzir uma vazão de 100 l/s, com 
velocidade média do líquido em seu interior de 2 m/s. 
Resposta: DCALC = 252,31 mm 
 
26. Um conduto é constituído por 2 trechos, com diâmetro comercial de 0,30 m e 0,20 m, respectivamente, 
como mostra a figura abaixo. Sabendo-se que a pressão no ponto A é de 2,5 kgf/cm² e que a velocidade 
no trecho de maior diâmetro é de 0,9 m/s, calcule a vazão no conduto e a pressão no ponto B. Despreze 
o atrito. 
Resposta: Q = 63,62.... l/s = 0,0636174 m³/s e PB = 39,8323... mca 
 
 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA APLICADA 
27. Caracterize o regime de escoamento numa canalização com 250 mm de diâmetro comercial que 
transporta 360.000 l/h de água à 20° C. Considere a viscosidade cinemática à referida temperatura de 
10-6 m2 /s. 
Resposta: Re = 501.274,896 – Regime turbulento 
 
28. Uma tubulação de aço, com 250 mm de diâmetro comercial e 1.600 m de comprimento, transporta 
1.892.500 l/dia de óleo combustível a uma temperatura de 35º C. Sabendo que a viscosidade cinemática 
do referido fluido àquela temperatura é da ordem de 0,00130 m²/s, qual o regime de escoamento a que 
está submetido o fluido em questão? 
Resposta: Re = 84,47797 – Regime Laminar 
 
29. Qual o diâmetro comercial de uma tubulação de PVC usada para transportar água do reservatório R1 
ao ponto B (do esquema abaixo). Dados: vazão = 3 l/s; extensão = 1.000 m; Hf = 50 mca; 
b = 0,000135. 
Resposta: DCOM= 50 mm 
 
 
 
30. Determinar a vazão, em litros por segundos, que circula na tubulação que interliga o reservatório A 
ao reservatório B, conforme ilustrado na figura abaixo. Dados: 
▪ Diâmetro da tubulação = 100 mm 
▪ Extensão da tubulação = 1.000 m 
▪ Material da tubulação = PVC (C = 150) 
▪ Pressão no ponto B = 1,50 kgf/cm² 
▪ Velocidade no ponto B = 1,20 m/s 
▪ Considere a perda da carga. 
 
 
 
Resposta: 16,02... l/s 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
HIDRÁULICA APLICADA 
 
31. A água flui do reservatório A para o ponto B, onde se encontra em funcionamento uma torneira com 
pressão de 2,5 kgf/cm² e vazão de 5.500 l/h. Tendo uma tubulação de PVC (b = 0,000135) com 
diâmetro de 30 mm e comprimento de 150 m, determine qual deve ser a altura do reservatório para 
abastecer a torneira. 
Resposta: Z1 = 50,24349025 m 
 
 
32. Calcule a perda de carga na tubulação de 40 mm de diâmetro de PVC e 50 m de comprimento, 
considerando uma vazão de 0,75 l/s de água com temperatura de 20° C (ʋ= 1,0 x10-6 m2/s). Aplique as 
equações de Hazen-Williams (C = 140) e Flamant (b = 0,000135) e explique o motivo dos resultados 
serem diferentes. 
Resposta: Hazen-Williams - Hf = 0,5915 mca; Flamant - Hf = 0,61193 mca 
 
33. Calcular a perda de carga distribuída em uma tubulação de ferro fundido, com base nos seguintes 
dados: 
▪ Rugosidade absoluta do material da tubulação = 0,25 mm 
▪ Diâmetro da tubulação = 300 mm 
▪ Extensão da tubulação = 2.700 metros 
▪ Vazão escoada = 100,00 l/s 
▪ Temperatura ambiente = 20°C 
▪ Viscosidade cinemática da água = 2,75x10-6 m²/s 
Resposta: 19,07... mca 
 
34. Calcular a perda de carga distribuída em uma tubulação de ferro fundido, com base nos seguintes 
dados:▪ Rugosidade absoluta do material da tubulação = 0,3 mm 
▪ Diâmetro da tubulação = 450 mm 
▪ Extensão da tubulação = 1.300 metros 
▪ Vazão escoada = 75,00 l/s 
▪ Temperatura ambiente = 20°C 
▪ Viscosidade cinemática da água = 2,35x10-6 m²/s 
Resposta: 0,70... mca 
 
35. Calcular a perda de carga distribuída em uma tubulação de concreto com acabamento comum, com 
base nos seguintes dados: 
▪ Rugosidade absoluta do material da tubulação = 2 mm 
▪ Diâmetro da tubulação = 200 mm 
▪ Extensão da tubulação = 865 metros 
▪ Vazão escoada = 33,00 l/s 
▪ Temperatura ambiente = 25°C 
▪ Viscosidade cinemática da água = 4,70x10-6 m²/s 
Resposta: 9,63... mca