“As leis de conservação definem que uma propriedade de um sistema isolado não varia ao longo do tempo. Em outras palavras, a propriedade não se cri...

A alternativa correta é a alternativa 2: I e IV, apenas. Justificativa: I. Correta. A pressão do sistema diminui devido às perdas de carga do escoamento, que ocorrem em seções de diâmetros diferentes. II. Incorreta. A velocidade média da saída é maior do que a velocidade média da entrada, devido à diminuição do diâmetro da tubulação. III. Incorreta. Com a diminuição do diâmetro do tubo, a velocidade do escoamento aumenta, mas a vazão se mantém constante. IV. Correta. A presença do redutor não pode ser contabilizada como uma perda de carga do escoamento, pois já foi contabilizado o atrito da tubulação. V. Incorreta. A velocidade de escoamento aumenta com a diminuição do diâmetro da tubulação.

Vamos analisar cada afirmativa individualmente:

I. Considerando uma seção da tubulação de diâmetro constante, nessa seção a pressão do sistema diminui devido às perdas de carga do escoamento.

Isso é verdadeiro. Conforme a água escoa pela tubulação, há perdas de carga devido ao atrito com as paredes internas do tubo, o que resulta em uma diminuição da pressão.

II. A velocidade média da saída é 2,2 m/s, que é igual à velocidade média da entrada.

Não há informações suficientes para determinar a velocidade média de saída. Portanto, essa afirmativa não pode ser considerada correta.

III. Com a diminuição do diâmetro do tubo, a vazão de escoamento da água diminui.

Isso é verdadeiro. De acordo com o princípio de conservação da massa, a vazão de um fluido é constante ao longo de um sistema fechado. Portanto, se o diâmetro diminui, a velocidade do fluido aumenta para manter a vazão constante.

IV. Considerando a seção de redução do diâmetro da rede de tubulação, uma vez que o atrito da tubulação já foi contabilizado, a presença do redutor não pode ser contabilizada como uma perda de carga do escoamento.

Isso é verdadeiro. A presença do redutor de diâmetro em si não pode ser considerada uma perda de carga adicional, uma vez que o atrito já foi contabilizado. No entanto, a presença do redutor pode causar uma variação local na velocidade do escoamento.

V. Mesmo com o uso de um redutor, a velocidade de escoamento não se altera.

Isso é falso. Com o uso de um redutor de diâmetro, a velocidade do escoamento aumenta, de acordo com o princípio de conservação da massa.

Com base na análise das afirmativas, concluímos que a alternativa correta é a Alternativa 4: I, III e V, apenas.