Resolução da prova HH

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1. (0,5) Em sistemas de escoamento de fluidos (gases ou líquidos) é muito comum ser necessário adicionar-se energia para manter o escoamento. Bombas e compressores são exemplos de equipamentos que fornecem energia aos fluidos. Suponha que, em uma estação de tratamento de efluentes que opera em uma indústria, uma das bombas centrífugas usadas para garantir o escoamento do efluente está apresentando cavitação. O fabricante da bomba forneceu a curva da bomba e o NPSH característico para a operação dessa bomba. Tendo em vista essa situação, analise as afirmações a seguir.
I.	Se há cavitação, significa que o NPSH do sistema nas condições de operação é superior ao NPSH indicado pelo fabricante. 
II.	Pode-se solucionar o problema de cavitação aumentando-se a rotação da bomba ou a vazão. 
III.	O NPSH pode ser definido como a diferença entre a carga estática na entrada da sucção e a carga correspondente à pressão de vapor do líquido na entrada da bomba. 
IV.	Cavitação é a formação de regiões de baixa pressão, que ocorre quando a pressão fica abaixo da pressão de vapor do líquido e ocorre a vaporização nesses pontos. As bolhas deslocam-se para regiões de maior pressão e colapsam. 
É correto apenas o que se afirma em:
A)	I. 
B)	II. 
C)	II e IV. 
D)	I e III. 
E)	 III e IV.
2. (0,5) Em uma instalação predial de água fria, utilizou-se tubulação de ferro galvanizado de diâmetro de 50 mm para a montagem de uma coluna que liga os pontos A e B, com comprimento de 15 m. A pressão no ponto A é de 6,64 mca. Na coluna foram instaladas as seguintes peças, com seus respectivos comprimentos equivalentes: registro de gaveta: 0,5 m; curva de raio longo: 1,25m; tê 90° com saída de lado: 3,4 m e cotovelo de redução: 1,85 m. Se a perda de carga unitária é de 0,12 mca/m, a pressão no ponto B é de:
A)	4,86 mca 
B)	3,60 mca 
C)	3,40 mca
D)	4,00 mca 
E)	5,68 mca 
Resolução:
Pressão no ponto A= 6,64 mca
Somatório das peças (localizada)= 0,5+1,25+3,4+1,85 = 7,0 m	 
Somatório das peças (localizada) + comprimento ( distribuída)= 7,0 m +15 m = 22 m 
Perda de carga unitária = 0,12 mca/m x 22 m = 2,64 mca
Pressão em B será a pressão em A – perda de carga no trajeto= 6,64 – 2,64 = 4,0mca 
3. (0,5) A infiltração da água no solo é um dos processos que regem o ciclo hidrológico e com relação direta o escoamento superficial. Ainda com relação a infiltração de água no solo é correto afirmar que:
A)	Um solo mais úmido terá inicialmente uma menor taxa de infiltração devido ao um menor gradiente hidráulico e, mais rapidamente a taxa de infiltração se tornará constante.
B)	Infiltração é o avanço da água no interior do solo, enquanto percolação é o processo de passagem da água pela matriz porosa do solo atingindo o lençol freático.
C)	A velocidade de água no solo ocorre em função do gradiente hidráulico da água e da condutividade hidráulica, atingindo um valor máximo, quando o solo atinge sua saturação.
D)	O potencial matricial é tanto mais expressivo, quanto mais úmido o solo estiver.
4. (0,5) Considerando que ΔHTR é a perda de carga total no recalque, HTS é a perda de carga total na sucção, e HG é a altura geométrica, no dimensionamento de uma bomba para recalque de água do reservatório inferior (RI) para o superior (RS), a altura manométrica (Hman) é igual a:
A) Hman = HG – ΔHTS – ΔHTR
B) Hman = ΔHTS – HG + ΔHTR 
C) Hman = ΔHTS – HG – ΔHTR
D) Hman = HG + ΔHTS + ΔHTR
E) Hman = HG +Δ HTR – ΔHTS
5. (0,5) A impermeabilização do solo, a saturação do sistema de drenagem pluvial, em boa parte provocada pela ocupação descontrolada, caracteriza-se como duas principais causas das enchentes e inundações nas grandes cidades. À medida que o escoamento se desloca para a jusante, é acrescido de novos aumentos de volume devido à urbanização, resultando em acréscimos significativos na vazão máxima. Com relação às cheias urbanas, analise as afirmações abaixo.
I.	Os reservatórios de detenção são dispositivos de armazenamento que permitem o retardo do escoamento, atenuando o pico dos hidrogramas e possibilitando a recuperação da capacidade de amortecimento perdida pela bacia devido a impermeabilização.
II.	A manutenção da cobertura vegetal em uma bacia altera de maneira expressiva o escoamento superficial, diminuindo os picos de cheia.
III.	A construção de diques tende a acelerar o escoamento sendo uma medida de controle localizado de enchentes em áreas urbanas.
IV.	Para uma enchente de risco alto a proporção da precipitação que infiltra sobre o total precipitado diminui, pois a infiltração tende a ser a mesma, independente da precipitação, já que esta é maior que a capacidade de infiltração.
V.	O impacto da urbanização é mais significativo para precipitações de baixa frequência em que o efeito da infiltração é mais importante. Para precipitações de baixa frequência, com baixo tempo de retorno, a relação entre as condições naturais e com a urbanização é menor.
Estão corretas somente as afirmações:
A)	I, III, IV e V 
B)	I, II, III e IV
C)	III, IV e V
D)	I, II, III e V
E)	II e III
6. (0,5) Considerando a cobertura vegetal em uma bacia hidrográfica, indique a afirmativa INCORRETA:
A)	O reflorestamento das encostas de uma bacia hidrográfica tende a aumentar o tempo de concentração da bacia.
B)	O reflorestamento dos terrenos tende a diminuir o Coeficiente de Runoff das chuvas.
C)	O desflorestamento dos terrenos tende a diminuir a capacidade de infiltração das bacias e aumentar o efeito erosivo provocado pelas chuvas.
D)	A urbanização de vales fluviais tende a aumentar a produção de escoamento superficial das chuvas intensas e o tempo de concentração das bacias.
E)	A urbanização de uma bacia hidrográfica tende a reduzir as taxas naturais de recarga superficial por infiltração da chuva.
Justificativa: 
7. (0,5) Para o sistema de captação e elevatória de água bruta no rio Capivari, na cidade de Jaguariúna é utilizada um flutuante metálico, onde estão assentados 3 conjuntos de motor-bomba e 3 adutores de tubos de aço de 400 mm que fazem a condução de água até a estação de tratamento de água. Considerando que as bombas são iguais, e que cada uma tem capacidade de 800 L/s, altura manométrica de 40 m, e trabalham em paralelo, a vazão instalada e a altura manométrica são respectivamente de:
A)	2400 L/s e 120m
B)	800 L/s e 80 m
C)	2400 L/s e 40 m
D)	800 L/s e 120 m
 2400 L/s e 100 m
Paralelo: Mantém Ham e multiplica a vazão pelas 3 bombas
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8. (0,5) A infiltração também pode ser definida como o fenômeno de penetração da água nas camadas de solo próximas à superfície do terreno, movendo-se para baixo, através de vazios, sob a ação da gravidade, até atingir uma camada suporte que a retém, formando então a água do solo. Sobre infiltração, considere as seguintes alternativas:
I.	É um fenômeno que depende da água disponível para infiltrar, da natureza do solo, do estado da superfície da vegetação e das quantidades de água e ar inicialmente presentes no interior desse solo.
II.	Enquanto há contribuição de água, o perfil de umidade tende à saturação em toda a profundidade, sendo as partes mais profundas do solo o primeiro nível a saturar.
III.	Quando a contribuição de água na superfície cessa, isto é, deixa de haver infiltração, a umidade no interior do solo se distribui, evoluindo para um perfil de umidade inverso, com menor teor de umidade próximo a superfície e maior nas camadas mais profundas.
IV.	Toda a umidade presente no solo é drenada para as camadas mais profundas desse solo.
Assinale a alternativa correta.
A)	Somente as alternativas I e III são verdadeiras.
B)	Somente as alternativas I e IV são verdadeiras. CANCELADA
C)	Somente as alternativas II, III e IV são verdadeiras.
D)	Somente as alternativas II e III são verdadeiras.
E)	Todas as alternativas são verdadeiras.
9. (2,5) Quando dois reservatórios são interligados por uma tubulação e se deseja saber a vazão que escoa nessa tubulação, basta conhecer o desnível de água entre os reservatórios, odiâmetro, o comprimento e o coeficiente de perda de carga da tubulação e utilizar uma equação de perda de carga. Entretanto, quando os condutos interligam três ou mais reservatórios, não é possível saber a priori o sentido de todos os trechos da tubulação. É evidente que o reservatório mais elevado fornece água ao sistema, enquanto o mais baixo recebe água deste, entretanto, os reservatórios intermediários poderão tanto receber como fornecer água ao sistema, dependendo das cotas piezométricas das interligações.
 
Em relação à ilustração acima, são fornecidos os seguintes dados:
L1 = 2500 m; D1 = 500 mm; J1= 0,02 mca/m; NA1 = 280 m
L2 = 1000 m; D2 = 400 mm; J2= 0,05 mca/m.
L3 = 1300 m; NA3 = 210 m
Supondo a vazão no trecho 1 igual a 30000 L/s, determine:
A)	A cota piezométrica no ponto A.
B)	Qual o sentido do escoamento?
C)	Qual é a vazão obtida pela equação ΔHAR3= 0,2. Q2 para o trecho 3?
D)	Qual a vazão no trecho 2?
A)	ΔH= J x L = 0,02 mca/m X 2500 m = 50 mca
Cota A = 280 mca – 50 mca = 230 mca, logo a água irá de A para R3
B)	Tem que fazer a vazão em 3 primeiro, para determinar o sentido do escoamento. 
ΔHAR3= 230 mca – 210 mca = 20 mca 
20 mca = 0,2 Q2 
Q2 = 20/0,2 = 100 portanto raiz de 100 é 10 m3/s
C)	Q2= 30 m3/s – 10 m3/s = 20 m3/s no sentido de R2
10. (0,5) O projeto de instalações hidráulicas de um edifício residencial requer uma bomba hidráulica para vencer 30 metros de desnível geométrico e as perdas de carga existente no projeto. A bomba deve recalcar 10L/s e a altura manométrica a ser vencida é de 52,5 m. Se o rendimento da bomba escolhida for de 70%, a potência necessária, em CV é de:
A)	10,0 CV 
B)	17,4 CV 
C)	25,0 CV
D)	27,5 CV
E)	12,5 CV
11. (0,5) Bombas hidráulicas podem funcionar associadas. Inicialmente, em uma instalação de recalque de água, funcionava uma única bomba centrifuga. Deseja-se aumentar a vazão de recalque e, para tanto, associou-se em paralelo à primeira bomba, outras duas bombas iguais à primeira. Assim formou-se um banco de três bombas centrífugas iguais, associadas em paralelo. Com base nos dados apresentados, considere as seguintes afirmativas.
I.	A vazão da bomba não associada era Q0. Ao associá-la em paralelo às outras bombas, a vazão total do conjunto de bombas associadas passou a ser três vezes e meia o valor de Q0.
II.	A vazão total da associação é QT. Portanto, a vazão em cada uma das bombas associadas é um terço da vazão total.
III.	Se, no conjunto das três bombas associadas, uma das bombas parar de funcionar, as duas pode continuar funcionando sem alteração de seus pontos de funcionamento.
IV.	Se, no conjunto das três bombas associadas, uma das bombas parar de funcionar, as duas pode continuar funcionando, porém com alteração de seus pontos de funcionamento.
Assinale a alternativa correta.
A)	Somente as alternativas I e II são verdadeiras.
B)	Somente a alternativas II e III são verdadeiras.
C)	Somente as alternativas II e IV são verdadeiras.
D)	Somente as alternativas I e III são verdadeiras.
E)	Somente as alternativas I e IV são verdadeiras.
12. (0,5) Uma tubulação de ferro fundido liga dois reservatórios com diâmetro de 100 mm transportando água. Sabendo-se que a velocidade de escoamento é de 2,0 m/s, considerando π como sendo 3,14 e, desconsiderando a perda de carga durante o escoamento, pode-se concluir que a vazão transportada é de: 
A) 942 L/mim 
B) 924 L/min 
C) 3125 L/min 
D) 4320 L/min
E) 5260 L/min 
13. (0,5) O coeficiente fator de forma (KF) é a relação entre a largura média e o comprimento axial da bacia. Considere-se como comprimento da bacia (L) o comprimento do respectivo curso de água mais longo, desde a seção de referência até a cabeceira da bacia (exutório). Define-se como largura média da bacia (l) a relação entre o comprimento (L) e a área da bacia (A). Assim I= A/L e KF= I/L = A/L2. Sabre esse coeficiente, considere as seguintes afirmativas.
I.	O valor mínimo do fator de forma é zero.
II.	Uma bacia com fator de forma baixo encontra-se menos sujeita as cheias que outra do mesmo tamanho, mas com um fator de forma maior.
III.	Numa bacia estreita e longa, há possibilidade de ocorrência de chuvas intensas é menor cobrindo simultaneamente toda a sua extensão.
IV.	O fator de forma é um número adimensional.
Assinale a alternativa correta.
A)	Somente as alternativas I e II são verdadeiras.
B)	Somente as alternativas II e III são verdadeiras.
C)	Somente as alternativas II, III e IV são verdadeiras.
D)	Somente as alternativas III e IV são verdadeiras.
E)	Todas as alternativas são verdadeiras
14. (1,5) Observe o gráfico:
 A) Para os pontos identificados com números de 1 a 6 explique o que significa.
 1. ALTURA GEOMÉTRICA
 2. CURVA CARACTERÍSTICA DA BOMBA
	 3. CURVA CARACTERÍSTICA DO SISTEMA
 4. CURVA DA BOMBA EM SÉRIE
 5. CURVA DA BOMBA EM PARALELO
 6. CURVA CARACTERÍSTICA DO SISTEMA