Lista de Exercicio - EscForcado

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INSTITUTO FEDERAL DE ALAGOAS 
CAMPUS PALMEIRA DOS ÍNDIOS 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
HIDRÁULICA 
Profª. Rafaela Dantas 
 
ALUNO: _____________________________________________________________________ 
LISTA DE EXERCICÍCIO – CONDUTOS FORÇADOS 
 
1. (adaptado de ENADE, 2008) O esquema da figura mostra uma tubulação vertical com diâmetro constante, 
por onde escoa um líquido para baixo, e a ela estão conectados dois piezômetros com suas respectivas leituras. 
A esse respeito, quais afirmações são verdadeiras: 
I - A energia cinética é a mesma nos pontos (1) e (2). 
II - A pressão estática no ponto (1) é menor do que no ponto (2). 
III - A energia total no ponto (1) é menor do que no ponto (2). 
IV - A energia cinética e a pressão estática no ponto (1) são menores do que no ponto (2). 
V - A energia cinética e a pressão estática no ponto (1) são maiores do que no ponto (2). 
 
 
2. De um lago com NA na cota 1480 m, parte uma adutora de tubos de FoFo novos (f = 0,045) com 650 m 
de comprimento e 100 mm de diâmetro conduzindo água para um reservatório cujo nível de água tem cota 
de 1.400 m. Determine a vazão e a velocidade média do escoamento. 
 
3. (SILVESTRE, 1982, pg. 29) Projete o sistema adutor de uma pequena cidade cujos dados são: 
População = 15.000 habitantes, no fim do alcance do projeto. 
Consumo per capita = 200 L/hab./dia, no dia de maior demanda. Comprimento da 
adutora = 5.300 m (C = 130). 
NA do manancial = 980,65 m. NA 
do reservatório = 940,36 m. 
 
4. (adaptado COMPESA, 2007) Com base no exame do croqui abaixo, o qual representa a alimentação do 
poço de sucção de uma elevatória por uma adutora de gravidade (C=130), é CORRETO afirmar. 
A. Com um tubo de 150 mm de diâmetro, é possível se obter, no poço de sucção, uma vazão de 30 L/s. 
 
 
 
 
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B. Com um tubo de 150 mm de diâmetro, é possível se obter, no poço, uma vazão de 40 L/s. 
C. Com um tubo de 200 mm, pode-se alimentar o poço de sucção com uma vazão de 25 L/s. 
D. Com um tubo de 200 mm, pode-se alimentar o poço de sucção com uma vazão de 30 L/s. 
E. Através de uma adutora mista, com um trecho no diâmetro de 200 mm e outro em 150 mm, pode-
se alimentar o poço de sucção com uma vazão de 40 L/s. 
100 m 
 
5. (adaptado de concurso UFRPE, 2019) Válvulas são dispositivos que se inserem na tubulação com a 
finalidade de movimentar, parar ou regular o fluxo de um fluido. Sobre as válvulas, é correto afirmar que: 
A. As válvulas de retenção são aplicadas em locais em que se deseja prevenir a reversão de um fluxo de forma 
manual. 
B. A válvula de gaveta possui o formato de um globo e controla diferentes níveis de vazão, podendo ser usada 
em sistemas com aberturas e fechamentos frequentes. 
C. A válvula borboleta pode ser usada para isolar ou regular a vazão de uma rede. O elemento de vedação 
tem a forma de um disco, e seu acionamento pode ser realizado manualmente ou por mecanismos 
hidráulicos ou pneumáticos. 
D. Uma válvula solenoide é um dispositivo eletromecânico no qual o solenoide usa uma corrente hidráulica 
para gerar um campo magnético e, assim, operar um mecanismo que regula a abertura do fluxo de fluido 
em uma válvula. 
E. Nenhuma assertiva está correta. 
 
6. (PORTO, 2006, pg. 51) Imagine uma tubulação de 4” de diâmetro, material aço soldado novo, rugosidade 
absoluta = 0,10 mm, pela qual passa uma vazão de 11 L/s de água. Dois pontos A e B desta tubulação, distantes 
500 m um do outro, são tais que a cota piezométrica em B é igual à cota geométrica em A. Determine a carga 
de pressão disponível no ponto A. O sentido do escoamento é de A para B. 
 
7. (Fonte desconhecida) Em uma pesquisa de campo, uma tubulação DN 50, f = 0,03, possui duas tomadas 
de pressão situadas a 150 metros de distância uma da outra e tendo uma diferença de cotas geométricas 
de 1 metro. Quando a água escoa no sentido ascendente, às duas tomadas de pressão indicam uma diferença 
manométrica de 2,5 metros. Qual a vazão? 
 
 
Poço de Sucção Nível 
d’água = 88 m 
L = 2.380 m 
R1 
 
 
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R1 R1 R1 
 
 
 
8. (PORTO, 2006, pg. 52) Um ensaio de campo em uma adutora de 6” de diâmetro, na qual a vazão era de 
26,5 L/s, para determinar as condições de rugosidade da parede, foi feito medindo a pressão em dois pontos 
A e B, distanciados 1017 m, com uma diferença de cotas topográficas igual a 30 m, cota de A mais baixa que 
B. A pressão em A foi igual a 70 e, em B, 21 metros. Determine a rugosidade média absoluta da adutora e 
desenhe as linhas de energia e piezométrica. 
 
9. Uma tubulação inicialmente lisa, com um escoamento com número de Reynolds igual a 106. Depois de 
vários anos de uso, observa-se que a metade da vazão original resulta em uma perda de carga próxima a de 
projeto (original). Estime o valor da rugosidade relativa do tubo “deteriorado”. 
10. (adaptado de SILVESTRE, 1982) A tubulação da figura abaixo é de aço e tem diâmetro interno de 
200 mm. KENT e KSAÍDA = 1,0; KCURVA = 0,40. Determine a vazão transportada, sendo f = 0,024. 
 
30 m 
 
60 m 
 
 
11. (adaptado de SILVESTRE, 1982, pg. 44) Determine qual a menor pressão de operação do chuveiro. Vazão 
e diâmetro na saída do reservatório são de 2 L/s e 50 mm, respectivamente. Vazão do chuveiro 
= 0,2 L/s. Diâmetro dos demais tubos = 25 mm. 
 
 
20 m 60 m 
R2 
10 m 
R1 
R1 300 
 
 
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12. (PORTO, 2006, pg. 85) Na figura, o tubo é PVC rígido, soldável, com 1” de diâmetro, e é percorrida por 
uma vazão de 0,20 L/s de água. Os joelhos são de 90° e os registros de gaveta, abertos. No ponto A, a carga 
de pressão é igual a 3,3 metros. Determine a pressão disponível imediatamente antes do chuveiro. 
Os tês estão fechados em uma das saídas. 
0,20 m 
 
 
 
13. (PORTO, 2006, pg. 87) Na instalação hidráulica predial mostrada na figura a seguir, as tubulações são de 
aço galvanizado novo, os registros de gaveta estão abertos e os cotovelos têm raio curto. A vazão que chega 
ao reservatório D é 38% maior que a que escoa contra a atmosfera no ponto C. Determine a vazão que sai do 
reservatório A, considere as perdas localizadas e despreze as cargas cinéticas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3,0 m 
A 
0,2 L/s 
1,30 m 
3,5 m 
1,0 m 
5,0 m 
3,0 m 
0,3 m 
A 
D 11/2” 
1,0 m 
11/2” 
B 1” 
C 
6,0 m 6,0 m 
1,
0 
m
 
 
 
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14. (adaptado de ENADE, 2008) A figura a seguir mostra uma adutora composta por dois trechos em série, 
ligando dois reservatórios. Sabe-se que a vazão de escoamento é Q e que L1, L2, D1 e D2 representam, 
respectivamente, os comprimentos e diâmetros dos trechos 1 e 2. Despreze as perdas de carga localizadas. 
Determine analiticamente a diferença de nível H em função dos demais parâmetros. 
 
15. (adaptada de PORTO, 2006, pg. 109) Uma instalação de transporte de água compreende dois reservatórios 
A e D, abertos e mantidos em níveis constantes, e um sistema de tubulação C = 130, saída livre para atmosfera 
em C. O reservatório A abastece o reservatório D e o ponto C. Determine a vazão bombeada para o reservatório 
D quando a saída em C for de 0,16 m³/s. Despreze perdas localizadas e a carga cinética nas tubulações. 
 
 
 
 
 
16. (PORTO, 2006, pg. 59) O sistema de abastecimento de água de uma localidade é feito por um reservatório 
principal, com nível d’água suposto constante na cota 812 m, por um reservatório de sobras que 
complementa a vazão de entrada na rede, nas horas de aumento de consumo, com nível d’água na cota 80 
0m. No ponto B, na cota 760 m, inicia-se a rede de distribuição. Para que valor particular da vazão de entrada 
na rede, QB, a linha piezométrica no sistema é a mostrada na figura? Determine a carga de pressão disponívelem B. O material das adutoras é aço soldado novo. Utilize a fórmula de Hazen-Williams, desprezando as 
L1 ; D1 
L2 ; D2 
R2 
 
R1 
 
 
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cargas cinéticas nos dois tubos. 
 
 
812 m 
 
17. (BAPTISTA e LARA, 2010, pg. 108) Determinar as vazões do sistema abaixo, desprezando as perdas de 
carga localizadas. Dados: fAD = 0,03; fDB = 0,03 e fDC = 0,02. 
 
100 
C 
 
 
18. (Fonte desconhecida) Três reservatórios situam-se nas posições indicadas na figura. De R1 saem 306 
L/s. Adotando-se C = 130, qual o valor de D2? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
100 m 
85 m 
Z 
40 m 
 
R3 
 
R2 
 
R1 
Trecho L (m) D (mm) 
AD 300 400 
DB 300 400 
DC 900 500 
A 
800 m 
650 m 6” 
760,0 
C 
B 
 
Q 
4” 
420 m 
90 
A 
B 
80 
D 
R3 
 
R2 
 
R1 
 
 
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19. (adaptado de PORTO, 2006, pg. 121) No sistema adutor abaixo, todas as tubulações são de aço soldado 
com coeficiente de rugosidade da fórmula de Hazen-Williams C = 120. O traçado impõe a passagem da 
tubulação pelo ponto B de cota geométrica 514,4 m. O diâmetro do trecho CD é de 160 mm e a vazão 
descarregada pelo reservatório superior é de 26 L/s. Dimensione os outros trechos, sujeitos a: 
 A carga de pressão no ponto B deve ser de 2,0 m; 
 As vazões que chegam aos reservatórios E e D devem ser iguais. 
 
 
 
20. adaptado de BAPTISTA e LARA, 2010, pg. 102) Após 10 anos de operação, a vazão da adutora abaixo 
deixou de atender satisfatoriamente a demanda. É necessário aumentar a vazão em 20%. Como solução, 
pretende-se instalar um tubo paralelamente ao trecho 2. f = 0,02. Considerando que o novo trecho possua o 
mesmo comprimento que o antigo, qual deve ser o diâmetro deste? 
30 m 
 
21. (adaptado de concurso UFRPE, 2019) Às vezes se faz necessária a associação de condutos em série e/ou 
em paralelo, para atender um projeto de forma mais eficiente. Nesse contexto, quais assertivas estão 
corretas: 
1) Um conduto é considerado equivalente a outro quando transporta a mesma vazão sob a mesma perda de carga. 
2) Quando se tem condutos de diâmetros diferentes ligados em série, os condutos transportam a mesma vazão. 
3) Quando se tem condutos de diâmetros diferentes ligados em paralelo, a perda de carga é a mesma. 
 
22. (PORTO, 2006, pg. 68) No sistema abaixo, os pontos A e B estão conectados a um reservatório mantido 
15 m 
L1 = 1.000 m 
D1 = 400 mm 
L2 = 800 m D2 
= 300 mm 
R2 
 
R1 
 
 
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E 
A 
100 m 6” 
4” 
200 m 
300 m 
100 m C 8” D 
6” 250 m 
6” 
B F 
em nível constante e os pontos E e F conectados a outro reservatório também mantido em nível constante e 
mais baixo que o primeiro. A instalação está em um plano horizontal e o coeficiente de rugosidade da fórmula 
de Hazen-Willians das tubulações é igual a 130. Despreze as perdas de carga localizada e as cargas cinéticas 
nas tubulações. Se a vazão no trecho AC é igual a 10 L/s de água, determinar as vazões em todas as tubulações 
 o desnível H entre os reservatórios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
23. (SILVESTRE, 1982, pg. 79) Determine a vazão de entrada no sistema abaixo (C = 100). Considere que os 
pontos A e B estão na mesma cota. 
 
D1 = 300 mm, L1 = 3360 m 
D3 = 250 mm, L3= 2440 m 
 
24. (SILVESTRE, 1982, pg. 82) A bomba do sistema eleva 140 L/s de água. Determinar a pressão em B, as 
vazões nos trechos em paralelo e a linha de piezométrica. 
66,20 
 
25. Um tubo de aço (E = 2,07 x 108 kPa, L = 1500 m, Dint = 300 mm, e = 10 mm) conduz água a 20°C. A 
 
 
 
 
D2 = 200 mm, L2 = 1220 m 
pA = 36,3 mca pB = 22 mca 
D2 = 250 mm 
L2 = 3050 m C 
= 90 
15,25 
Bomba 
D1 = 400 mm 
L1 = 4480 m C 
= 100 
15,25 
D3 = 200 mm 
L3 = 3355 m C 
= 100 
 
 
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velocidade inicial é V0 = 1 m/s. Uma válvula na extremidade a jusante é fechada tão rapidamente que o 
movimento é considerado instantâneo, reduzindo a velocidade para zero. Dados ρ = 998 kg/m3 e 
K = 2,20 x 106 kPa. Com base em uma análise simplificada, determine: 
 
 
 
 A velocidade da onda do pulso de pressão na tubulação. 
 O aumento de pressão na válvula. 
 O período de oscilação. 
26. Verifique se o sistema adutor está dimensionamento corretamente com base em uma análise 
simplificada de transientes hidráulicos. 
Vazão máxima = 12,09 L/s (43,52 m³/h). Desnível 
geométrico = 20,71 m. 
Altura manométrica (para Qmáxima) = 28,72 mca. 
 
27. (concurso UFRPE, 2019) Em válvulas de descargas mais antigas era comum escutar um barulho excessivo e 
observavam-se depressões e sobrepressões na tubulação. Isso ocorria devido à interrupção brusca do 
escoamento e é um fenômeno conhecido como: 
A) golpe de carga. 
B) Speed Bernoulli. 
C) carga viscosa. 
D) patada de carneiro. 
E) golpe de aríete. 
 
 
28. (Adaptado de fonte desconhecida) Um tubo de 12 cm de diâmetro tem 13 m de comprimento e é utilizado 
para drenar água de um reservatório e descarregá-la no ar, conforme mostra a figura abaixo. Se a perda de 
altura total entre a entrada do tubo e o ponto mais alto, S, for 0,8 m, e entre S e a extremidade de descarga 
for 1,8 m, quais serão a descarga do tubo e a pressão absoluta em S? 
S 
 
 
 
 
 
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7 m 
2 m 
 
1 m 
3 m 
 
 
29. (Adaptado de fonte desconhecida) Um tubo de PVC DN 250, C = 100, é utilizado para drenar água de um 
reservatório e descarregá-lo no ar, conforme mostra a figura abaixo. Considerando uma temperatura de 50°C, 
Patm = 10,33 m e a vazão de 200 L/s, qual o comprimento máximo do primeiro trecho (reservatório até o 
ponto S). 
S 
 
 
 
 
3 m 
3 m 
 
30. (adaptado de PORTO, 2006, pg. 116) Dois reservatórios prismáticos, um de área igual a 7,4 m² e outro de 
área igual a 3,7 m², estão ligados por uma tubulação de 125 m de comprimento e 50 mm de diâmetro, com 
fator de atrito f = 0,030. Determine o tempo necessário para que um volume de 2,3 m³ de água seja 
transferido do tanque maior para o menor, se a diferença de nível inicial entre eles é de 1,5 m. 
 
31. (adaptado de PORTO, 2006, pg. 116) Quanto tempo, aproximadamente, é necessário para o R2 encher? 
Área da base dos reservatórios R1 e R2 são 100 m² e 200 m², respectivamente. Nível máximo do reservatório 
é igual a 5 metros. Considere um escoamento quase permanente. 
 
20 m 
 
 
 
 
 
 
4 m 
9 m 
L1 = 1.000 m 
D1 = 400 mm 
1 m 
 
R1