Lista 02_ Hidráulica

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CURSO: ENGENHARIAS 
Disciplina: Hidráulica 
LISTA DE EXERCÍCIOS II 
 
QUESTÃO 01: Na tubulação convergente da figura, calcule a vazão em volume e a velocidade 
na seção 2 sabendo que o fluido é incompressível. 
 
R: Q = 5x10-3 m³/s; v = 10 m/s 
QUESTÃO 02: Um líquido escoa em regime permanente num tubo convergente. A área da 
maior seção do tubo (A1) é 40 cm2 e a da menor seção é 25 cm2. A massa específica do líquido 
na seção (1) é 0,16 Kg/m3 enquanto que na seção (2) é 0,07 Kg/m3. Sendo a velocidade na seção 
(1) 15 m/s, a vazão em massa e a velocidade em 2 é de: 
R: Qm = 9,6x10-3 Kg/s; v2 = 54,86 m/s 
QUESTÃO 03: Em um canal de concreto, a profundidade é de 1,20m e as águas escoam com 
uma velocidade média de 2,40m/s, até um certo ponto onde, devido a uma queda, a 
velocidade se eleva a 12 m/s, reduzindo-se a profundidade a 0,60m. Desprezando as 
possíveis perdas por atrito, determinar a diferença de nível entre as duas partes do canal. 
R: y = 6,45 m 
 
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QUESTÃO 04: De uma pequena barragem, parte uma canalização de 250 mm de diâmetro, 
com poucos metros de extensão, havendo depois uma redução para 125 mm; do tubo de 
125mm, a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão foi medida, encontrando-
se 105 l/s. 
Calcular a pressão na sessão inicial da tubulação de 250 mm; a altura de água H na barragem. 
 
R: P = 𝟑,50 𝒎.𝒄.𝒂; H = 3,73 m 
QUESTÃO 05: A água escoa na tubulação ramificada de acordo com a Figura. Admitindo que 
os efeito viscosos são desprezíveis, determine a pressão nas sessões 2 e 3 desta tubulação. 
 
R: P2 = 4,72x105 N/m² P3 = 1,26x105 N/m² 
QUESTÃO 06: Tomando-se o sifão da figura em anexo, e retirando-se o ar da tubulação por 
algum meio mecânico ou uma vez a tubulação cheia abrindo-se (C), podem-se estabelecer 
condições de escoamento de (A) para (C) por força da pressão atmosférica. Considerando o 
diâmetro da tubulação igual a 100 mm e admitindo que a perda de carga no trecho AB é 0,95 
m e no trecho BC é 1,30 m, a vazão e o módulo da pressão no ponto (B) são respectivamente: 
R: 𝑄 = 63,67𝐿/𝑠 𝑃𝐵=-56,92x10³ Pa 
 
 
 
QUESTÃO 07: Uma tubulação de diâmetro 150 mm transporta água e liga um ponto A, na 
cota 100 m, no qual a pressão é igual a 36 m.c.a, a um outro ponto B, na cota 120, no qual a 
pressão é 43 m.c.a. A perda de carga na sessão e o sentido do escoamento são 
respectivamente: 
R: ∆𝐻 = −27 𝑚 Sentido de B para A 
QUESTÃO 08: Um líquido incompressível escoa em um tubo de igual diâmetro, como 
demonstrado na Figura. Admitindo que o regime de escoamento é o permanente, determine 
o sentido do escoamento e a perda de carga entre as seções onde estão instalados os 
monômetros. 
 R: ∆𝐻 = −0,5𝑚; Escoamento de A para B 
QUESTÃO 09: O sifão da Figura ao lado retira água de um reservatório através de uma 
tubulação de diâmetro 50 mm. Determine o valor de H e a vazão Q transportada. 
Considere: A pressão no ponto B é de -1,2 m.c.a, a perda de carga no trecho AB é 0,20m e 
no trecho BC é 0,30. Adote g=10m/s² 
 
R: H = 0,7 m; Q = 4,77 l/s 
QUESTÃO 10: Água escoa na contração axisimétrica, de acordo com a Figura abaixo. 
Determine a vazão em volume na concentração em função de D sabendo que a diferença de 
alturas no manômetro é constante e igual a 0,2 m. Considere a velocidade no ponto 01, 
insignificante em relação ao ponto 02. 
 R: 𝑸 = 𝟏, 𝟓𝟔𝑫𝟐𝒎𝟑/𝒔 
 
QUESTÃO 11: Em um pequeno trecho, de uma tubulação vertical de 200 mm de diâmetro, 
existe uma seção contraída de 100 mm, no qual a pressão é de 1 atm. 
A seis metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 17,7 m.c.a. 
Nesse cenário, calcule a velocidade e a vazão. 
Se a velocidade na tubulação, propriamente dita, for v1, a velocidade v2, 
na garganta, será muito superior. 
R: 𝒗𝟏 = 𝟒, 𝟏𝟗 𝒎/𝒔 
𝒗𝟐 = 𝟏𝟔, 𝟕𝟓 𝒎/𝒔 
𝑸 = 𝟎, 𝟏𝟑𝟏𝒎/𝒔 
QUESTÃO 12: A água escoa pelo tubo inclinado, cuja sessão varia do ponto X para o ponto 
Y, 150 cm2 para 75 cm2. Em X, a pressão é de 0,5 kgf/cm2 e a elevação 120 m, ao passo que, 
no ponto Y, a pressão é de 3,38 kgf/cm² na elevação 90 m. Calcular a vazão em litros por 
segundo. 
R: 𝒗𝒙 = 𝟐, 𝟖 𝒎/𝒔 
𝒗𝒚 = 𝟓, 𝟔 𝒎/𝒔 
𝑸 = 𝟒𝟐 𝒍/𝒔 
 
 
QUESTÃO 13: A Figura apresenta a confluência de dois rios. Observe que os perfis de 
velocidade nos dois rios a montante da confluência são uniformes e que o perfil de velocidade 
na seção a jusante da confluência não é uniforme. Sabendo que a profundidade do rio formado 
(a jusante) é uniforme e igual a 1,63 m, as velocidades a jusante da confluência são: 
 R: 1,24 m/s e 0,99 m/s 
 
 
QUESTÃO 14: Em uma tubulação de 250 mm, calcular a vazão máxima de água para que o 
escoamento seja laminar. Considere a massa específica da água de 980 Kg/m³ e a Viscosidade 
dinâmica 1x10-3 N.s/m². 
R: Q = 0,40 l/s 
Questão 15: Um líquido que possui massa específica de 957 Kg/m³ e viscosidade dinâmica 
de 8,93x10-4 N.S/m², escoa em uma tubulação com 300 mm de diâmetro a uma vazão de 
180 l/s. O Número de Reynolds e o Regime de Escoamento correspondente a esse sistema 
é de: 
R: 8,19x105, Turbulento