Lista 01 HH

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LISTA DE EXERCÍCIOS 
 
Professor: Flaryston Pimentel de S. Coelho 
HIDRÁULICA E HIDROLOGIA – Lista 01 
 
1. Uma tubulação nova de aço com 10 cm de diâmetro conduz 757 m3/dia de óleo 
combustível pesado à temperatura de 330C (ν = 7,7.10-5 m2/s). Determine o regime de 
escoamento deste fluído: 
 
2. O eixo de uma canalização de 300 mm, cuja descarga é de 170 L/s de água, está 9 m 
acima do plano de referência e sob a altura de carga total de 4,5 mca. Calcular a 
pressão absoluta no tubo, considerando a pressão atmosférica igual a 10 mca. 
 
3. Um conduto e constituído por dois trechos, com diâmetros de 0,25 e 0,20 m, como 
mostra a figura abaixo. Sabendo-se que a pressão no ponto A é de 1,5 Kgf/cm2 e que a 
velocidade no trecho de maior diâmetro é de 0,6 m/s, calcule a vazão no conduto e a 
pressão no ponto B. (Supor movimento sem atrito). 
 
4. Uma tubulação horizontal transporta 850 l/s de água. Em A tem ela o diâmetro de 
450 mm e a pressão de 0,700 Kg/cm2; em B, o seu diâmetro é de 900 mm e a pressão 
de 0,763 Kg/cm2. Calcular a perda de carga entre os dois pontos. 
 
5. Um tubo de 300 mm está ligado por meio de uma redução, a outro de 100 mm, 
como mostra a figura abaixo. 0s pontos 1 e 2 acham-se à mesma altura, sendo a 
pressão em 1 de 2,1 Kgf/cm2 , Q = 28,3 L/s e 0,21 Kgf/cm2 perda de energia entre 1 e 2. 
Calcular a pressão de água que escoa no ponto 2: 
 
 
6. O diâmetro de uma tubulação aumenta gradualmente de 150 mm em A, a 450 mm 
em B, estando A 4,5 m abaixo de B. Se a pressão em A for de 0,7 Kgf/cm2 e em B de 
0,490 Kgf/cm2, e a descarga de 140 L/s. Determine a perda por atrito entre os dois 
pontos? 
 
7. A água flui do reservatório (A) ao ponto (B) do esquema a seguir. No ponto (B) 
encontra-se um aspersor funcionando à pressão de 3,0 Kgf/cm2 e vazão de 5,0 m3/h. 
Sendo a tubulação de uma polegada de diâmetro (2,54 cm), qual a perda de carga que 
esta ocorrendo de (A) a (B)? 
 
 
 
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8. Calcular a vazão e a pressão nos pontos (A) e (B) do esquema abaixo: 
 
Dados: 
- diâmetro do tubo 5 cm 
 - perda de carga do reservatório ao ponto A = 3,5 m 
 - perda de carga do ponto A ao ponto B = 4,5 m 
 - perda de carga do ponto B ao ponto C = 6,0 m 
 
0bs.: Considerar o sistema em funcionamento 
 
9. Dimensionar uma tubulação de PVC para transportar água do reservatório R1 ao 
ponto do esquema abaixo. Dados: Q = 3,0 L/s; distância = 1000m. 
OBS: Desprezar perdas de carga localizadas e usar a Fórmula de FLAMANT 
 
 
 
 
 
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10. Calcule o diâmetro teórico da canalização da figura abaixo, pela fórmula de 
FLAMANT (b = 0,000135), para uma vazão de 4,0 L/s, de forma que a linha 
piezométrica mantenha-se paralela ao eixo da canalização. 
 
: 
11. Uma tubulação de ferro fundido com leve oxidação de 150 mm de diâmetro 
conduz água à velocidade de 2,0 m/s à temperatura de 250C (ν = 0,89.10-6 m2/s). Qual 
a perda de carga numa extensão de 600 m? (Usar a Fórmula Universal). 
 
12. A adutora de ferro fundido ( = 0,4 mm) da figura abaixo possui diâmetro igual a 
100 mm, comprimento igual a 500 m e conduz água à temperatura ambiente (ν = 10-6 
m2/s). Estime a perda de carga localizada proporcionada pela válvula V para que a 
vazão seja de 12 L/s. (Usar a Fórmula Universal). 
 
 
13. Uma canalização de ferro fundido novo, com 250 mm de diâmetro é alimentada 
por um reservatório cujo nível está na cota 220. Calcular a pressão no ponto de cota 
180, a 1500m do reservatório, para a vazão de 40 L/s. (Usar Hazen-Williams). 
 
14. Um reservatório cujo nível d’água está localizado na cota 100 abastece o ponto (1) 
a 1000 m de distância, localizado na cota 51, através de uma adutora de cimento 
amianto (C = 140) de 100 mm de diâmetro, com uma pressão de chegada de 10 m.c.a., 
como mostra o esquema abaixo. Calcule o diâmetro teórico para que a adutora de PVC 
(C = 150) abasteça o ponto (2) a 500 m de distância, localizado na cota 61, com uma 
pressão de chegada de 5,0 m.c.a., e com a metade da vazão da adutora que abastece o 
ponto (1). Despreze as perdas localizadas e a carga cinética (Usar Hazen-Willians) 
 
 
 
 
 
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15. Analisar as perdas locais no ramal de diâmetro 3/4” (A-B) que abastece o chuveiro 
de uma instalação predial, verificando qual a porcentagem dessas perdas em relação à 
perda por atrito ao longo do ramal. Aplique o método dos comprimentos equivalentes, 
considerando as seguintes perdas acidentais: 
 
1 - Tê, saída do lado 
2 - Cotovelo, 900 
3 - Registro de gaveta aberto 
4 - Cotovelo, 900 
5 - Tê, passagem direta 
6 - Cotovelo, 900 
7 - Registro de gaveta aberto 
8 - Cotovelo, 900 
9 - Cotovelo, 900 
 
16. Estimar a vazão na tubulação esquematizada abaixo, utilizando o método dos 
comprimentos virtuais para o cálculo da perda de carga localizada e a fórmula de 
Hazen-Williams para o cálculo da perda de carga normal. 
 
Dados: 
- Material = ferro fundido novo (C = 130) 
- Diâmetro = 50 mm 
- Peças especiais 
 1 entrada de Borda 
 3 curvas de 900 raio longo 
 2 curvas de 450 
 1 registro de gaveta aberto 
 1 saída de tubulação 
 
17. Calcular o diâmetro da tubulação, a seguir, utilizando a expressão hL = K.V
2/2.g 
para o cálculo da perda de carga localizada e a equação de Hazen-Williams para o 
cálculo da perda de carga normal. 
 
Dados: 
- material = ferro fundido usado (C = 100) 
- vazão = 6,0 L/s 
- peças especiais: 
 1 entrada normal 
 3 curvas de 90 raio curto 
 2 curvas de 45 
 1 registro de gaveta aberto 
 1 saída de tubulação 
 
 
 
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18. Um sistema de canalizações em série consta de 1800 m de canos de 50 cm de 
diâmetros, 1200 m de canos com 40 cm e 600 m com 30 cm. Pede-se: 
 
 a) comprimento equivalente de uma rede de diâmetro único de 40 cm, do 
mesmo material. 
 b) o diâmetro equivalente para uma canalização de 3600 m de comprimento. 
 
OBS: Use a fórmula de Hazen-Williams e despreze as perdas localizadas nas mudanças 
de diâmetro. 
 
19. Três canalizações novas de ferro fundido formam a tubulação mista da figura 
abaixo. Tem a primeira 300 mm de diâmetro em 360 m; a segunda, 600 mm de 
diâmetro em 600 m; e a terceira, 450 mm em 450 m. Determinar a perda de carga, 
excluídas as perdas acidentais, para a descarga de 226 L/s. 
(Usar Hazen-Williams - C = 100) 
 
 
20. No sistema hidráulico da figura, determinar o diâmetro do trecho (2) e o nível 
d’água N3 do reservatório R3, admitindo que as tubulações sejam de ferro fundido 
usado (C = 100). 
 
 
21. No sistema adutor, mostrado abaixo, todas as tubulações são de aço soldado com 
algum uso (C = 120). O traçado impõe a passagem da tubulação pelo ponto B de cota 
geométrica 514,40 m. O diâmetro do trecho CD é de 6” (0,15 m) e a vazão 
descarregada pelo reservatório superior é de 26 L/s. Dimensione os outros trechos, 
sujeitos a: 
 
 
 
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a) a carga de pressão mínima no sistema deve ser de 2,0 mca; 
b) as vazões que chegam aos reservatórios E e D dever ser iguais. 
Despreze as perdas de carga localizadas e as cargas cinéticas. 
 
22. O esquema de adutoras, mostrado abaixo, faz parte de distribuição de água em 
uma cidade, cuja rede se inicia no ponto B. Quando a carga de pressão disponível no 
ponto B for de 20 mca, determine a vazão no trecho AB e verifique se o reservatório II 
é abastecido ou abastecedor. Nesta situação, qual a vazão QB que está indo para a 
rede de distribuição? A partir de qual valor da carga de pressão em B a rede é 
abastecida somente pelo reservatório I? 
 Material das tubulações: aço rebitado novo (C = 110); 
 Despreze as perdas localizadas e as cargas cinéticas; 
 Diâmetros: DAB = 8” (0,20 m); DBC = 6” (0,15 m). 
 
 
23.No sistema de abastecimento d’água, mostrado abaixo, o reservatório é abastecido 
e todas as tubulações têm fator de atrito f = 0,021 e, no ponto B, há uma derivação de 
5,0 L/s. Desprezando as perdas de cargas localizadas e as cargas cinéticas, determine a 
carga de pressão disponível no ponto A e as vazões nos trechos (2) e (3), em paralelo. 
 
 
 
 
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Gabarito____________________________________________________________________ 
 
1) Re = 1448 – Laminar 2) p/ƴ = 5,205 mca 
3) Q = 29,45 l/s; pB/ƴ = 24,97 mca 4) h = 0,735 mca 
5) p2/ƴ = 18,2 mca 6) h = 0,76 mca 
7) h = 24,62 mca 8) Q = 6,15 L/s; PA/ƴ = 6,0 mca; PB/ƴ = - 9,0 mca 
9) D = 50 mm 10) D = 54,9 mm 
11) h = 44 mca 12) h = 7,7 mca 
13) p/ƴ = 35,7 mca 14) D = 66,8 m 
15) 104% 16) Q = 7,4 L/s 
17) D = 50,6 mm 18) a) Le = 4,243 Km; b) De = 38,7 cm 
19) h = 20,9 mca 20) D2 = 108,8 mm; N3 = 583,73 m.c.a 
21) DAB = 0,20 m; DBC = 0,15 m; 22) QAB = 42,9 L/s – abastecido; 
 DCE = 0,10 m QB = 28 L/s; pB/ƴ >= 15 mca 
23) pA/ƴ = 21,20 mca; Q(2) = 8,12 L/s; 
 Q(3) = 16,88 L/s