Equação+da+Energia+(1)

Prévia do material em texto

Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
1.1 Calcular a perda de carga entre o reservatório e a saída de água da 
tubulação representada na figura abaixo para conduzir uma vazão de 
20l/s, comprimento da tubulação é igual a 850m e diâmetro 50 mm. 
Resp.: 
 
 2.2 A velocidade de um líquido no ponto (1) é 2m/s, encontrar a pressão 
manométrica no ponto (1) sabendo que a pressão manométrica do ponto (2) 
é 5.10
5
 Pa. A área do ponto (2) é a metade da área do ponto (1). Dados: 
g=10 m/s²; ρ=1000kg/m³. Resp.: 
 
 
 
3.3 Tome-se o sifão a seguir. Retirando o ar da tubulação por algum meio 
mecânico ou estando à tubulação cheia, abrindo-se (C) podem-se 
estabelecer condições de escoamento, de (A) para (C), por força da pressão 
atmosférica. Supondo a tubulação com diâmetro de 200 mm, calcular a 
vazão e a pressão no ponto (B) admitindo que a perda de carga no trecho 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
AB é 0,85 e no trecho BC é 1,45m. O Ponto de altura referencial (PHR) 
está a 1m abaixo do ponto C. Resp.: 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.4 o reservatório mostrado na figura possui nível constante e fornece água 
com uma vazão de 15 litros/s para o tanque B.Verificar se a máquina é uma 
bomba ou uma turbina e calcule sua potência sabendo-se que =75%. 
Dados: 
 , . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.5 A água escoa pelo tubo, cuja seção varia do ponto 1 para o ponto 2, de 
100cm² para 50cm². Em um a pressão é de 0,5 kg/cm² e a elevação 100,0 m 
M 
15m 
5m 
7,5m 
(2) 
(1) 
PHR 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
ao passo que no ponto 2, a pressão é de 3,38 kg/cm² na elevação 70,00. 
Calcular a vazão em litros por segundo. Resp. Q= 28 l/s. 
 
 
6.6 De uma pequena barragem parte uma canalização de 10’’ (dez 
polegadas) de diâmetro, com poucos metros de extensão, havendo depois 
uma redução para 5’’. Do tubo de 5’’ a água passa para a atmosfera sob 
forma de jato. A vazão medida, encontrando-se 105 l/s. Calcular: Pressão 
na seção inicial da tubulação de 10’’; Altura d’água H na barragem; 
Potência bruta do jato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 . 
 
 
 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
 
 
 
7.7 Uma tubulação vertical de 6’’ de diâmetro apresenta, em um pequeno 
trecho, uma seção contraída de 3’’, onde a pressão é de 1 atm. Três metros 
acima deste ponto, a pressão eleva-se para 21 libra/polegadas quadrada. 
Calcular a velocidade e a vazão. 
 
 
 
 
 
 
 . 
 
8.8 Por um canal escoa água com uma profundidade de 2 m e velocidade de 
3m/s. A seguir, a água desde por uma rampa para outro canal com 
profundidade de 1,0 m e à velocidade de 10 m/s. Admitindo-se que o 
escoamento se dá sem atrito, determinar a diferença de cotas entre os 
fundos dos canais. As velocidades são supostas uniformes nas seções 
transversais e as pressões hidrostáticas. 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
 
 
9.9 Determinar a velocidade e a vazão de saída do bocal instalado na 
parede do reservatório. 
 
 
 
 
10. Uma usina hidroelétrica tem uma diferença de cotas entre os níveis de 
montante e jusante de 50m e uma vazão de 5 m³/s de água pela turbina. O 
eixo da turbina gira a 180 rpm e conjugado nele medido é de 1,16.10
5
 N/m. 
A potência fornecida pelo gerador é de 2100kW. Determinar a potência 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
fornecida pela água e a potência dissipada. 
 
 
Fórmulas: 
Equação da continuidade 
 
 
Equação da Energia ou Bernoulli: 
 
 
Considerando as perdas: 
 
Considerando Máquina: 
Disciplina Fenômenos de 
Transporte 
Lista de Exercícios (6) 
 
 
 
Considerando Perdas e Máquinas: 
 
Área de uma circunferência: 
 
 
 
 
Conversões: 
1 C.V( cavalo vapor) = 735,5 Watts 
1 atm.= 760 mmHg= 101.230 Pa= 101,23 kPa= 10.330 kgf/ m²= 1,033 kgf/ 
cm²= 1,01 bar= 14,7 psi= 10,33 mca. 
 
 
 
 
Potência do fluido, bomba e turbina: