Mecânica dos Fluídos UNIP

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Exercício 1:
Um escoamento tem as seguintes características: Velocidade média = 1 m/s, diâmetro interno = 2,5 cm; fluido água: viscosidade cinemática 10-6 m2
A)
25000
B)
15000
C)
7500
D)
32400
E)
3000
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 2:
Uma das causas da morte dos rios no Brasil é a redução da sua profundidade dado o depósito de sedimentos em suas profundezas, fenômeno este denominado assoreamento.
Os processos erosivos, causados por águas, ventos e dejetos químicos, desagregam solos e rochas, formando sedimentos que são transportados ao fundo dos rios. 
O assoreamento é um fenômeno muito antigo: ele existe há tanto tempo quanto existem os mares e rios do planeta. 
Esse processo já lançou no fundo dos oceanos milhões de metros cúbicos de sedimentos. 
O homem vem acelerando esse antigo processo por meio dos desmatamentos (que expõem as áreas à erosão), da construção de favelas em encostas (pois, além do desmatamento, 
a erosão é acelerada devido à declividade do terreno), de técnicas agrícolas inadequadas (quando se promovem desmatamentos extensivos para dar lugar a áreas plantadas) e 
da ocupação do solo, que impede grandes áreas de terrenos de cumprirem o papel de absorvedor de águas, aumentando, com isso, a potencialidade do transporte de materiais, 
devido ao escoamento superficial. A dragagem é, por definição, a escavação ou a remoção de solo ou rochas do fundo de rios, lagos, e outros corpos d’água. 
O Canal Pereira Barreto, situado próximo à cidade de mesmo nome, no Estado de São Paulo, tem 9.600 m de extensão, 50 m de largura e 12 m de profundidade.
Interliga o lago da barragem da Usina Hidrelétrica de Três Irmãos, no rio Tietê, ao rio São José dos Dourados, afluente da margem esquerda do rio Paraná. 
É considerado o 2º maior canal artificial do mundo. Considere que no canal de Pereira Barreto, independentemente da profundidade, o perfil de velocidade no S.I. é dado por V = 0,06y
sendo o eixo vertical orientado positivamente para cima e com origem no fundo do canal. Determine a velocidade média no canal de Pereira Barreto.
A)
3,67
B)
7,89
C)
2,88
D)
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0,25
E)
10,5
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 3:
Em um canal com profundidade de 1 m e largura de 2 m há um escoamento, sendo o perfil de velocidades, em unidades do sistema internacional,
 dado pela equação V = 6Y2, para y = 0 no fundo. Determine a vazão volumétrica em m³/s.
A)
10
B)
8
C)
6
D)
4
E)
2
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 4:
Oleo SAE-10W a 40º C preenche espaço de dois cilindros concêntricos de 40cm de comprimento com raios de 2cm e 3 cm. 
Determine o torque necessário para girar o cilindro interno a 3000rpm se o cilindro externo for fixo. 
Utilize a Tabela a seguir para extrair as propriedades do óleo.
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(Fox, R.W., Pritchard, P.J; McDonald, A.T., Introdução à Mecânica dos Fluidos, LTC, 2010)
A)
0,04N.m
B)
0,06N.m
C)
0,08N.m
D)
0,1N.m
E)
0,12N.m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
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Exercício 1:
Um gás (g = 5 N/m3) escoa em regime permanente com uma vazão mássica 5Kg/s pela
seção A de um conduto retangular de seção constante de 0,5 m por 1 m. Na seção B, o peso
específico do gás é 10 5N/m3. Determine a velocidade média (m/s) do escoamento nas
seções A e B? 
A)
25 e 15
B)
20 e 10
C)
10 e 5
D)
5 e 1
E)
17 e 8
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 2:
Um tubo admite água num reservatório com uma vazão de 20 L/. No mesmo reservatório é
trazido óleo (r=800 Kg/m3) por outro tubo com uma vazão de 10 L/s. A mistura homogênea
formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm2. Determinar a
massa específica da mistura no tubo de descarga (Kg/m3) e a velocidade da mesma (m/s).
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A)
833 Kg/m3s e 12 m/s 
B)
900 Kg/m3s e 8 m/s 
C)
933 Kg/m3s e 10 m/s 
D)
947 Kg/m3s e 12 m/s 
E)
978 Kg/m3s e 14 m/s 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 3:
Um sistema é composto por 2 reservatórios cúbicos. Um tubo maior (seção A) se subdivide
em 2 tubos. Um dos tubos enche o reservatório (1) e o outro o reservatório (2). O reservatório
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(1) é enchido em um tempo de 100s enquanto o reservatório (2) demora 500s. Determinar a
velocidade da água na seção (A), sabendo que o diâmetro do conduto nessa seção é 1m
A)
4,13 m/s
B)
5,13 m/s
C)
6,13 m/s
D)
7,13 m/s
E)
8,13 m/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 4:
Um sistema é composto por um insuflador de ar e um reservatório com 2 respiradores. O
insuflador gera 16200 m3/h na seção (0) (entrada), com uma velocidade média de 9,23 m/s.
Foram medidas as temperaturas nas seções (0), (1) (1ª seção de saída) e (2) (2ª seção de
saída), sendo, respectivamente To=17 °C, T1=47 °C e T2=97 °C. Admitindo como imposição
de projeto do sistema que o número de Reynolds nas seções (1) e (2) deva ser de 105 e
sabendo que D2=80 cm; uar =8x10-5 m2/s e que a pressão tem variação desprezível no
sistema, determinar o diâmetro da seção (1). A pressão no interior do sistema é Pabs=1
kgf/cm2. Dado: Rar=287m2/s2K.
A)
3,7 cm
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B)
4,7 cm
C)
5,7 cm
D)
7,7 cm
E)
9,7 cm
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 5:
Um sistema é composto por um insuflador de ar e um reservatório com 2 respiradores. O
insuflador gera 16200 m3/h na seção (0) (entrada), com uma velocidade média de 9,23 m/s.
Foram medidas as temperaturas nas seções (0), (1) (1ª seção de saída) e (2) (2ª seção de
saída), sendo, respectivamente To=17 °C, T1=47 °C e T2=97 °C. Admitindo como imposição
de projeto do sistema que o número de Reynolds nas seções (1) e (2) deva ser de 105 e
sabendo que D2=80 cm; uar =8x10-5 m2/s e que a pressão tem variação desprezívelno
sistema. A pressão no interior do sistema é Pabs=1 kgf/cm2. Dado: Rar=287m2/s2K.
Determinar as vazões em massa nas seções (1) e (2).
A)
0,52 Kg/s e 3,76 Kg/s
B)
0,6 Kg/s e 4,2 Kg/s
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C)
0,66 Kg/s e 4,73 Kg/s
D)
0,78 Kg/s e 5,38 Kg/s
E)
0,89Kg/s e 5,92 Kg/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 6:
A água escoa dentro de um tubo, como mostra a figura abaixo, com uma taxa de escoamento
de 0,10 m 3 /s. O diâmetro no ponto 1 é 0,4 m. No ponto 2, que está 3,0 m acima do ponto 1,
o diâmetro é 0,20 m. Se o ponto 2 está aberto para a atmosfera, determine a velocidade nos
pontos 1 e 2. 
A)
0,6 e 2,5m/s
B)
0,8 e 3,2 m/s
C)
1 e 3,6 m/s
D)
1,4 e 4,2 m/s
E)
2,0 e 4,3 m/s
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O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 7:
A água escoa dentro de um tubo, como mostra a figura abaixo, com uma taxa de escoamento
de 0,10 m 3 /s. O diâmetro no ponto 1 é 0,4 m. No ponto 2, que está 3,0 m acima do ponto 1,
o diâmetro é 0,20 m. Se o ponto 2 está aberto para a atmosfera, determine a velocidade nos
pontos 1 e 2.
A)
0,6 e 2,5m/s
B)
0,8 e 3,2 m/s
C)
1 e 3,6 m/s
D)
1,4 e 4,2 m/s
E)
2,0 e 4,3 m/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
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C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
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Exercício 1:
Água escoa em regime permanente através de um bocal horizontal que descarrega para a atmosfera. Na entrada, o bocal tem diâmetro D1 e na saída, D2. Deduza a expressão para a pressão manométrica mínima necessária, na entrada do bocal, para uma dada vazão volumétrica, Q. Determine a variação de pressão manométrica (em Kgf/m
A)
45.000,00 kgf/cm2
B)
49.568,89 kgf/cm2
C)
53.238,55 kgf/cm2
D)
61.212,5 kgf/cm2
E)
77.116,5 kgf/cm2
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 2:
Considere a situação na qual um tubo longo está cheio de água a 20oC. Quando a válvula A está aberta P1-P2=160kPa. Determine a diferença de altura entre os pontos 1 e 2 para estas condições.
A)
8,2m
B)
11,2m
C)
13,2m
D)
15,2m
E)
16,2m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
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D) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 3:
A Norma regulamentadora NR 20 trata de transporte de combus�veis líquidos e inflamáveis. Estabelece as disposições regulamentares acerca do armazenamento, manuseio e transporte de líquidos combus�veis e inflamáveis, obje�vando a proteção da saúde e a integridade �sica dos trabalhadores m seus ambientes de trabalho. A fundamentação legal, ordinária e específica, que dá embasamento jurídico à existência desta NR, é o ar�go 200 inciso II da CLT. Considere o problema no qual a gasolina a 20
Dado:
 
 
A)
8,16m/s
B)
9,16m/s
C)
10,16m/s
D)
11,16m/s
E)
12,16m/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 4:
A Norma regulamentadora NR 20 trata de transporte de combus�veis líquidos e inflamáveis. Estabelece as disposições regulamentares acerca do armazenamento, manuseio e transporte de líquidos combus�veis e inflamáveis, obje�vando a proteção da saúde e a integridade �sica dos trabalhadores m seus ambientes de trabalho. A fundamentação legal, ordinária e específica, que dá embasamento jurídico à existência desta NR, é o ar�go 200 inciso II da CLT. Considere o problema no qual a gasolina a 20
Dado: 
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A)
8.434
B)
9.133
C)
9.845
D)
10.624
E)
11.568
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 5:
Os dois tanques cúbicos, ambos conectados a uma mesma tubulação de saída (1) (Área= 45cm2). Esses reservatórios são esvaziados ao mesmo tempo pela tubulação de saída (1), em 500 s. Determinar a velocidade da água na tubulação de saída, supondo desprezível a variação de vazão com a altura. Dados: altura do reservatório (A) é 2m e do reservatório (B) é 4m.
A)
12 m/s
B)
22 m/s
C)
32 m/s
D)
42 m/s
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E)
52 m/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
D) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 6:
Um reservatório de água tem sua superfície a 310m acima do plano horizontal de referência (PHR). Ao sair do reservatório a água passa por um tubo de diâmetro de 15mm. Determine a velocidade de saída da água.
A)
78 m/s
B)
68 m/s
C)
58 m/s
D)
48 m/s
E)
38 m/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 7:
A água escoa dentro de um tubo, como mostra a figura abaixo, com uma taxa de escoamento de 0,10 m 3 /s. O diâmetro no ponto (1) é 0,4 m. No ponto (2), que está 3,0 m acima do ponto 1, o diâmetro é 0,20 m. Se o ponto 2 está aberto para a atmosfera, determine a queda de pressão entre os pontos 1 e 2.
A)
14 kPa
B)
20 kPa
C)
25 kPa
D)
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34 kPa
E)
36 kPa
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 8:
Gasolina a 20oC (ρ=680Kg/m3) está escoando com uma velocidade v1=12m/s em um tubo de 5 cm de diâmetro quando encontra um trecho de 1m de comprimento de sucção radial uniforme na parede. No final da região de sucção, a velocidade média do fluido caiu para v
A)
87
B)
105
C)
118
 
D)
125
E)
131
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 9:
O filtro de admissão do combustível de uma certa máquina é formado por um elemento poroso com forma de tronco de cone. O combustível líquido penetra no filtro com uma vazão de 10 L/s. A distribuição de velocidade na face superior é linear com v
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A)
1,8 L/s
B)
3,8 L/s
C)
5,8 L/s
D)
7,8 L/s
E)
8,8 L/s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 10:
Considere o caso da água escoando sem atrito através de um cifão (Figura). A vazão volumétrica da água para esse sistema é 0,03m3/s, a temperatura é 20º se o diâmetro do tubo é 75mm. Determine a altura máxima permissível, h, de modo que a pressão no ponto A fique acima da pressão de vapor da água.
Considerações: Escoamento permanente e incompressível, sem atrito. Além disso, considere escoamento uniforme no tubo.
Dado: Pvapor=2,33 kPa; g=9,81m/s2, r=999kg/m3
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A)
5,34 m
B)
6,23 m
C)
6,92 m
D)
7,72 m
E)
8,55 m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
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Exercício 1:
Uma bomba hidráulica é um dispositivo que adiciona energia aos líquidos, tomando energia mecânica de um eixo, de uma haste ou de um outro fluido: ar comprimido e vapor são os mais usuais. As formas
de transmissão de energia podem ser: aumento de pressão, aumento de velocidade ou aumento de elevação – ou qualquer combinação destas formas de energia. Como consequência, facilita-se o
movimento do líquido. É geralmente aceito que o líquido possa ser uma mistura de líquidos e sólidos, nas quais a fase líquida prepondera. Considere o problema no qual uma bomba retira 220m
a 20oC do reservatório, a perda de carga total por atrito é 5m. O escoamento descarrega através de um bocal para a atmosfera. Calcule a potência da bomba em KW entregue para a água. 
A)
27,5 kW
B)
30,5 kW
C)
33,7 kW
D)
38,2 kW
E)
41,2 kW
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 2:
Determinar o diâmetro de tubulações é tarefa comum do engenheiro, fundamentada na mecânica dos fluidos. Nessa tarefa, três situações são possíveis:
I. a tubulação não é fator determinante no dimensionamento de bombas ou compressores, como ocorre no escoamento por gravidade;
II. a queda de pressão na tubulação determina toda ou parte da carga de bombas ou compressores, como na transferência de água para um reservatório superior;
III. a queda de pressão contribui para a elevação de tanques ou torres, como ocorre na transferência de fluidos aquecidos.
(ENADE 2005)
 
Considerando as três situações mencionadas acima, assinale a opção correta.
A)
Para o transporte de líquidos, deve-se escolher, em qualquer uma das situações, sempre a tubulação de menor diâmetro, desde que não se exceda o limite de velocidade recomendado que é de 3,0 m/s.
B)
Em todos os casos, o critério de seleção deve ter como base a análise econômica, escolhendo-se o diâmetro que minimize a soma dos custos de tubulação e de bombeamento.
C)
Apesar de ser possível estimar o diâmetro da tubulação por meio de programas de simulação, a dificuldade de correlacionar o fator de atrito com os parâmetros do sistema de bombeamento torna imperativa
a consulta ao gráfico de Moody.
D)
Para a situação I, há uma decisão simples e direta quanto ao diâmetro da tubulação, embora o cálculo exija a aplicação de método iterativo.
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E)
A possibilidade de cavitação na tubulação deve ser considerada em todos os casos, uma vez que esse fenômeno pode levar ao desgaste acelerado do sistema de bombeamento.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 3:
Uma bomba centrífuga alimenta a caixa d'água cujo volume é de 20 m3 como mostrado no esquema da figura. A bomba desenvolve uma altura manométrica de 35 mca e os comprimentos totais (reto + equivalente) das tubulações são de 4,0 m e
25,0 m para sucção e descarga, respectivamente. Tubulações de mesmo diâmetro serão empregadas em ambas as linhas. Determine o tempo para encher a caixa se os dutos forem de 40 mm de diâmetro. A bomba possui um rendimento global de
55%.
Assinale a alternativa correta: 
A)
1 hora e 3 minutos
B)
1 hora e 32 minutos
C)
1 hora e 57 minutos
D)
2 horas e 17 minutos
E)
2 horas e 43 minutos
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 4:
Uma bomba cujo rendimento (h) é 85% é instalada no circuito da Figura apresentada a seguir. Considere que o fluido a ser transportado é a água. Determine a potência dessa bomba.
 
Dado: W=(gQHB)/h
 
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A)
137 kW
B)
117 kW
C)
107 kW
D)
87 kW
 
E)
67 kW
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 5:
Uma bomba cujo rendimento (h) é 85% é instalada no circuito da Figura apresentada a seguir. Considere que o fluido a ser transportado é a água. Determine a maior distância do reservatório esquerdo a
que a bomba pode ser instalada.
A)
7,5 m
B)
9,5 m
C)
12 m
D)
13 m
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E)
14,5 m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 6:
Determine a potência de saída necessária para o sistema de tubulação da Figura a seguir. Considere que a máquina tenha eficiência de 75% e 1hp=745,7W.
Dado: W=(gQHB)/h
A)
1000hp
B)
1100hp
C)
1200hp
D)
1300hp
E)
1400hp
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 7:
Analise o sistema de tubulação da Figura a seguir. Considere que a máquina tenha eficiência de 75% e 1hp=745,7W. Determine a maior distância do reservatório esquerdo a que a bomba pode ser instalada.
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A)
13 cm
B)
130 cm
C)
300 cm
D)
580 cm
E)
752 cm
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 8:
Uma bomba é um instrumento capaz de transferir energia de uma fonte para um líquido, assim esse líquido pode realizar trabalho. Alguns exemplos de aplicações: irrigação, sistemas de água gelada (ar
condicionado), saneamento, indústrias químicas, petroquímicas, indústria açucareira, destilarias, circulação de óleos entre outras diversas aplicações. Uma bomba centrífuga pode operar a uma velocidade
constante e produzir vazões que vão de zero até um valor máximo, dependo do projeto da bomba. Diversas são as variáveis que dependem da sua capacidade,entre eles a carga total (H
o rendimento (η). Dentre os fatores que influenciam na curva característica da bomba, cita-se a variação da viscosidade do líquido, mudança do diâmetro do impelidor, entre outros. No entanto, baseado no
enfoque do presente trabalho cita-se a variação da rotação da bomba como fator mais importante. (Fonte: S.G.Moreira, Análise de um Sistema de Bombeamento Hidráulico sob o Ponto de Vista da Eficiência Energética, LAMOTRIZ,
UFMS). A instalação mostrada na Figura tem uma bomba e algumas curvas características. Considere que o peso específico da água é 10000 N/m
funcione.
A)
155 kW
B)
175 kW
C)
195 kW
D)
205 kW
E)
215 kW
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
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Comentários:
A) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
Exercício 9:
Uma bomba é um instrumento capaz de transferir energia de uma fonte para um líquido, assim esse líquido pode realizar trabalho. Alguns exemplos de aplicações: irrigação, sistemas de água gelada (ar
condicionado), saneamento, indústrias químicas, petroquímicas, indústria açucareira, destilarias, circulação de óleos entre outras diversas aplicações. Uma bomba centrífuga pode operar a uma velocidade
constante e produzir vazões que vão de zero até um valor máximo, dependo do projeto da bomba. Diversas são as variáveis que dependem da sua capacidade, entre eles a carga total (H
o rendimento (η). Dentre os fatores que influenciam na curva característica da bomba, cita-se a variação da viscosidade do líquido, mudança do diâmetro do impelidor, entre outros. No entanto, baseado no
enfoque do presente trabalho cita-se a variação da rotação da bomba como fator mais importante. (Fonte: S.G.Moreira, Análise de um Sistema de Bombeamento Hidráulico sob o Ponto de Vista da Eficiência Energética, LAMOTRIZ,
UFMS). A instalação mostrada na Figura tem uma bomba e algumas curvas características. Considere que o peso específico da água é 10000 N/m3. Calcule a pressão na saída da bomba (em kPa).
A)
725 kPa
B)
625 kPa
C)
525 kPa
D)
425 kPa
E)
325 kPa
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
C) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
A) Aplicação de Fórmulas. 
E) Aplicação de Fórmulas. 
D) Aplicação de Fórmulas. 
C) Aplicação de Fórmulas. 
B) Aplicação de Fórmulas. 
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Exercício 1:
As cabeças borrifadoras num sistema agrícola devem ser supridas com água através de 500 pés de tubo de PVC utilizando uma bomba acionada
por motor de combustão interna. Na sua faixa de operação de maior eficiência, a vazão de descarga da bomba é de 1500 gpm a uma pressão não
superior a 65psig. Para uma operação satisfatória, os borrifadores devem trabalhar a 30psig ou mais. As perdas localizadas e as variações de
elevação podem ser desprezadas. Determine a perda de carga distribuída.
(Dados: r=998kg/m3, u=1,02×10-6m2/s, ePVC=0,015mm, LPVC=152m, 1psi=6897Pa)
A)
12 m
B)
17,2 m
C)
21 m
D)
24,6 m
E)
25,9 m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
E) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 2:
Após a construção de uma barragem, detectou-se a presença de uma camada permeável de espessura uniforme igual a 20 m e
que se estende ao longo de toda a barragem, cuja seção transversal está ilustrada abaixo. Essa camada provoca, por infiltração, a
perda de volume de água armazenada.
(Enade 2008)
Sabe-se que, sob condições de fluxo laminar, a velocidade de fluxo aparente da água através de um meio poroso pode ser calculada pela Lei de
Darcy, que estabelece que essa velocidade é igual ao produto do coeficiente de permeabilidade do meio pelo gradiente hidráulico — perda de carga
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hidráulica por unidade de comprimento percorrido pelo fluido, ou seja, Dh/l. A vazão de água através do meio é o produto da velocidade de fluxo pela
área da seção atravessada pela água, normal à direção do fluxo. Suponha que o coeficiente de permeabilidade da camada permeável seja igual a
10-4 m/s, que ocorram perdas de carga hidráulica somente no trecho percorrido pela água dentro dessa camada e que a barragem e as demais
camadas presentes sejam impermeáveis. Sob essas condições, a vazão (Q) por unidade de comprimento ao longo da extensão da barragem, que é
perdida por infiltração através da camada permeável, satisfaz à seguinte condição:
A)
Q < 10-5 m3/s/m
B)
10-5 m3/s/m < Q <10-4 m3/s/m
C)
10-4 m3/s/m < Q <10-3 m3/s/m
D)
10-3 m3/s/m < Q <10-2 m3/s/m
E)
Q > 10-2 m3/s/m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
E) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 3:
Há uma instalação hidráulica em uma fazenda, conforme a figura abaixo, o sistema que liga os reservatórios A e B, de níveis constantes é
constituído por tubulações de diâmetro constante e igual a 0,10m e de comprimento total Leq=100m e, pela máquina M, sendo L=80m. A perda de
carga na tubulação é dada por J=0,2v2/2g. Dessa forma determine o tipo de máquina e a potência fornecida ou retirada no eixo da máquina.
Considere g=9,8m/s2, ragua=1000kg/m3, 1cv=735W.
Assinale a alternativa correta: 
A)
Bomba e Pot=1,67cv
B)
Turbina e Pot=5,18cv
C)
Bomba e Pot=8,25cv
D)
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Turbina e Pot=1,67cv
E)
Bomba e Pot=4,56cv
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 4:
Água a 20º C (densidade=100kg/m3) escoa em um tubo de plástico de 8cm de diâmetro com taxa de escoamento de 20L/s. 
Determine o fator de atrito (f) usando o diagrama de Moody.
 
A)
0,0134
B)
0,0143
C)
0,0154
D)
0,0176
E)
0,018
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O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
E) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 5:
Água a 20º C (r=100kg/m3) escoa em um tubo de ferro fundido de 4cm de diâmetro com taxa de escoamento de 20L/s. Determine o fator de atrito (f
usando o diagrama de Moody se a velocidade média for 0,025 m/s.
A)
0,064
B)
0,084
C)
0,008
D)
0,01
E)
0,012
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
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Exercício 6:
Água a 15º C (r=1000kg/m3) escoa em um tubo de 3,8 cm de diâmetro com vazão de 1,65 L/s. Usando o diagrama de Moody, determine a perda de
carga em uma seção de 180m de comprimento se o tubo for ferro galvanizado. Eq de Darcy-Weisbach: hf=f(L/D)(v2/2g).
A)
16,8m
B)
14,8m
C)
12,8m
D)
10,8m
E)
8,8m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
E) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicaçãode fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
A) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 7:
Um fazendeiro quer drenar água a 10º C de um lago a 1200m de um campo posicionado a uma distância de 3m abaixo da superfície do lago.
Determine o tamanho do tubo de drenagem que deve ser escolhido se ele quiser drenar 700L de água a cada minuto. Utilize o diagrama de Moody
para lhe auxiliar.
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A)
3,5cm
B)
8,3cm
C)
12,1cm
D)
15,2cm
E)
16,4cm
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 8:
Querosene, com viscosidade cinemática de 0,03 cm²/s, é conduzido no interior de um tubo de ferro galvanizado ao longo da distância de 1000 m, 
com vazão de 0,06 m³/s e perda de 0,16m. O diâmetro, em m, é de
A)
0,54
B)
1,2
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C)
0,18
D)
1,3
E)
0,005
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 9:
Considere 70% do rendimento da bomba no interior de um tubo de ferro fundido revestido com asfalto, transportando 55L/s de fluido, 
com viscosidade absoluta de 3.10-3 m²/s e peso especifico de 8500N/m³, a uma distância de 850 m, com perda de carga de 6 m. 
O fator de atrito para promover o escoamento valem aproximadamente
A)
0,012
B)
0,0012
C)
0,042
D)
0,021
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E)
0,0021
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
B) Aplicação de fórmulas. 
E) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 10:
O diâmetro interno, em m, de um tubo de aço que deve transportar 20 L/s de um fluido cuja viscosidade cinemática é de 3.10-6 m²/s, a uma
distância de 600 m, com perda de carga de 3 m, é 
A)
0,002
B)
1,2
C)
0,5
D)
0,17
E)
0,05
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 11:
Considere 70% do rendimento de uma bomba no interior de um tubo de ferro galvanizado com escoamento de 75 L/s de fluido, 
cuja viscosidade absoluta é 3.10-3 m²/s e cuja massa especifica é de 850 kg/m³, a uma distância de 1 km, com perda de carga de 16 m. 
Determine a potência necessária para promover esse escoamento.
A)
1,5
B)
2
C)
14,5 
D)
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0,023
E)
 2,5
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
D) Aplicação de fórmulas. 
C) Aplicação de fórmulas. 
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Exercício 1:
A perda de carga num tubo ou canal, é a perda de energia dinâmica do fluido devido à fricção das partículas do fluido entre si e contra as paredes da tubulação que os contenha. Podem ser contínuas, ao longo dos condutos regulares, acidental ou localizada, devido a circunstâncias particulares, como um estreitamento, uma alteração de direção, a presença de uma válvula, etc. A perda de carga localizada provoca acentuada queda de pressão em um pequeno espaço sempre que ocorrer:
A)
alteração na direção do escoamento
B)
variação de regime de escoamento
C)
alteração na vazão
D)
vazamentos
E)
N.D.A.
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 2:
Para a determinação da perda de carga singular de uma singularidade pode-se utilizar o método dos coeficientes ou o método do comprimento equivalente. Sabendo-se que o coeficiente de perda de carga singular de uma determinada singularidade é igual a 50 e que o diâmetro da tubulação é de 75 mm, tem-se que o comprimento equivalente dessa singularidade, considerando-se f = 0,02, é igual a:
A)
18,75 m
B)
187,5 m
C)
18,75 cm
 
D)
187,5 cm
E)
18,75ft
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
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A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 3:
O líquido ao se escoar através de uma canalização sofre certa resistência ao seu movimento, em razão do efeito combinado da viscosidade e inércia. Essa resistência é vencida pelo líquido em movimento, mediante uma dissipação de parte de sua energia disponível ao que, comumente, se chama de perda de energia, especialmente “Perda de Carga”. Sempre que um líquido escoa no interior de um tubo de um ponto para outro, haverá uma certa perda de energia. Segundo Streeter e Wylie,1984, citados por Melo (2000), o termo perda de carga é usado como sendo parte da energia potencial, de pressão e de velocidade que é transformada em outros tipos de energia, tal como o calor durante o processo de condução de água. De acordo com Porto (2004), para a maioria das tubulações, acessórios ou conexões utilizadas em instalações hidráulicas, não existe um tratamento analítico para o cálculo da perda de carga desenvolvida. Nas tubulações de recalque as perdas de carga são de suma importância uma vez que têm influência direta no dimensionamento hidráulico em um sistema de distribuição de fluidos, principalmente no que tange as linhas de distribuição. A vazão da água do sistema mostrado na Figura é 3,3L/s. Determine o coeficiente de perda de carga singular da válvula. Despreze atrito com as paredes.
A)
11,5
B)
13,5
C)
15,5
D)
15,5
E)
17,5
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
B) Aplicação de fórmulas. 
A) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 4:
Para a determinação da perda de carga singular de uma singularidade pode-se utilizar o método dos coeficientes ou o método do comprimento equivalente. Sabendo-se que o coeficiente de perda de carga singular de uma determinada singularidade é igual a 50 e que o diâmetro da tubulação é de 75 mm, tem-se que o comprimento equivalente dessa singularidade, considerando-se f = 0,02, é igual a
A)
18,75 m
B)
18,75 ft
C)
187,5 cm
D)
187,5 m
E)
187,5 ft
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
B) Aplicação de fórmulas. 
E) Aplicação de fórmulas. 
D) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 5:
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Ao longo da canalização mostrada na Figura escoa água a 20°C (u=10-6m2/s) à vazão de 62,8l/s. 
Calcule a perda de carga total. (Dados: L=100m; D=0,2m; k=10-4m)
A)
2,75m
B)
3,75m
C)
4,75m
D)
5,75m
E)
6,75m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas. 
Exercício 6:
Na instalação da Figura deseja-se conhecer o desnível Dh entre os dois reservatórios de água. Dados: potência fornecida ao fluido:1CV; D=3cm; Q=3l/s; L1,2=2m; L
 
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A)
Dh=13,3m; ho=3m
B)
Dh=11,3m; ho=2,5m
C)
Dh=10,3m; ho=1,5m
D)
Dh=9,3m; ho=1,0m
E)Dh=6,3m; ho=0,5m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Aplicação de fórmulas.