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Com o passar do tempo, os tratados sobre hidráulica e o conhecimento sobre a matéria se multiplicaram, ampliando para estudos sobre a hidrostáti...

Com o passar do tempo, os tratados sobre hidráulica e o conhecimento sobre a matéria se multiplicaram, ampliando para estudos sobre a hidrostática e hidrodinâmica. No final do século XVIII e início do XIX, os estudos e as pesquisas se intensificaram resultando na publicação de vários tratados, livros, ensaios sobre temas relacionados com a hidráulica e suas aplicações à engenharia. Adicionalmente, a perda de carga num tubo ou canal é a perda de energia dinâmica do fluido, devido à fricção das partículas do fluido entre si e contra as paredes da tubulação que os contenha. Suponha uma tubulação com 100 mm de diâmetro, assentada com uma inclinação de 5% ao longo de 10 m do seu comprimento, transporta 40L/s. A pressão ao longo da tubulação varia de 30 mca no início para 23 mca no final. Determine a perda de carga nesse trecho. Em seguida, assinale a alternativa correta. 

💡 1 Resposta

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Para calcular a perda de carga em um trecho de tubulação, podemos utilizar a equação de Darcy-Weisbach, que relaciona a perda de carga com a velocidade do fluido, o diâmetro interno da tubulação, o comprimento do trecho, a rugosidade da tubulação e a densidade e viscosidade do fluido. No entanto, para resolver esse problema, podemos utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura de um fluido em um ponto com a pressão, a velocidade e a altura em outro ponto. Assumindo que a tubulação é horizontal e que não há variação significativa na velocidade do fluido, podemos escrever: P1 + 1/2 * rho * v1^2 + rho * g * h1 = P2 + 1/2 * rho * v2^2 + rho * g * h2 Onde: P1 = pressão no início da tubulação v1 = velocidade no início da tubulação h1 = altura no início da tubulação P2 = pressão no final da tubulação v2 = velocidade no final da tubulação h2 = altura no final da tubulação rho = densidade do fluido g = aceleração da gravidade Podemos assumir que a altura no início da tubulação é zero e que a altura no final da tubulação é a altura da saída da tubulação. Além disso, podemos assumir que a velocidade do fluido é constante ao longo da tubulação, o que nos permite simplificar a equação para: P1 + rho * g * h1 = P2 + rho * g * h2 Podemos rearranjar essa equação para obter a perda de carga: Delta h = h1 - h2 = (P1 - P2) / (rho * g) Substituindo os valores fornecidos no problema, temos: Delta h = (30 - 23) / (1000 * 9,81) = 0,071 mca Portanto, a alternativa correta é a letra D) 0,071 mca.

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