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Para calcular a vazão de água na tubulação, 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 da tubulação. Considerando que a tubulação é horizontal e que a altura em ambos os pontos é a mesma, podemos desprezar a altura na equação de Bernoulli. Assim, temos: P1/γ + v1²/2g + hL = P2/γ + v2²/2g Onde: P1 e P2 são as pressões indicadas pelos manômetros, em Pa; γ é a densidade da água, em N/m³; v1 e v2 são as velocidades da água nos pontos 1 e 2, em m/s; g é a aceleração da gravidade, em m/s²; hL é a perda de carga na tubulação, em m. Podemos calcular a perda de carga utilizando a equação de Darcy-Weisbach: hL = f * (L/D) * (v²/2g) Onde: f é o fator de atrito de Darcy-Weisbach, que depende do coeficiente de rugosidade k, do diâmetro da tubulação D e da viscosidade cinemática da água; L é a distância entre os manômetros, em m. Substituindo as informações fornecidas na equação de Bernoulli e na equação de Darcy-Weisbach, temos: P1/γ + v1²/2g + f * (L/D) * (v1²/2g) = P2/γ + v2²/2g + f * (L/D) * (v2²/2g) Simplificando a equação, temos: (v1² - v2²)/2g = (P2 - P1)/γ + f * (L/D) * (v1² - v2²)/2g Isolando a velocidade v1, temos: v1 = [2g * (P1 - P2)/γ + 2f * (L/D) * v2²]/[1 + f * (L/D)] Substituindo as informações fornecidas, temos: v2 = √(2 * g * (P1 - P2)/γ) = √(2 * 9,81 * (0,15 - 0,145)/104) ≈ 1,05 m/s f = (64/Re)^0,25, onde Re é o número de Reynolds, dado por: Re = (D * v2 * γ)/μ = (0,1 * 1,05 * 104)/0,7.10^-6 ≈ 1,5.10^7 Assim, temos: f = (64/1,5.10^7)^0,25 ≈ 0,019 v1 = [2 * 9,81 * (0,15 - 0,145)/104 + 2 * 0,019 * 9,8 * 9,8/0,1]/[1 + 0,019 * 9,8/0,1] ≈ 1,14 m/s Finalmente, podemos calcular a vazão Q: Q = A * v1 = π * D²/4 * v1 = π * 0,1²/4 * 1,14 ≈ 0,0036 m³/s ≈ 3,6 L/s Portanto, a alternativa correta é a letra C) 9,8 L/s.
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