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Uma adutora de 600 mm de diâmetro parte de um reservatório na cota 90 m e se estende por 1500 m, até um ponto onde a pressão é 20 mca e tem cota 40...

Uma adutora de 600 mm de diâmetro parte de um reservatório na cota 90 m e se estende por 1500 m, até um ponto onde a pressão é 20 mca e tem cota 40 m. A velocidade de escoamento na tubulação é de 0,5 m/s. Qual a perda de carga total provocada pelo escoamento e qual a carga piezométrica na tubulação na metade do trajeto? A ∆H=59,99m e cp=30m. B ∆H=29,99m e cp=15m. C ∆H=119,99m e cp=60m. D ∆H=239,99m e cp=120m. E ∆H=479,99m e cp=240m.

💡 2 Respostas

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Ed Verified user icon

Para calcular a perda de carga total (∆H) provocada pelo escoamento, podemos utilizar a equação de Darcy-Weisbach: ∆H = f * (L/D) * (V²/2g) Onde: - f é o fator de atrito; - L é o comprimento da tubulação; - D é o diâmetro interno da tubulação; - V é a velocidade de escoamento; - g é a aceleração da gravidade. Para calcular o fator de atrito, podemos utilizar a equação de Colebrook-White: 1/√f = -2log((ε/D)/3,7 + 2,51/(Re√f)) Onde: - ε é a rugosidade absoluta da tubulação; - Re é o número de Reynolds. Assumindo uma rugosidade absoluta de 0,2 mm para a tubulação de PVC, temos: Re = (ρ * V * D) / μ Onde: - ρ é a densidade do fluido; - μ é a viscosidade dinâmica do fluido. Assumindo água como fluido, com densidade de 1000 kg/m³ e viscosidade dinâmica de 0,001 Pa.s, temos: Re = (1000 * 0,5 * 0,6) / 0,001 = 300000 Com esses valores, podemos utilizar a equação de Colebrook-White para calcular o fator de atrito. Utilizando um método iterativo, encontramos que f ≈ 0,018. Substituindo os valores na equação de Darcy-Weisbach, temos: ∆H = 0,018 * (1500/0,6) * (0,5²/2*9,81) ≈ 59,99 mca Para calcular a carga piezométrica na tubulação na metade do trajeto, podemos utilizar a equação de Bernoulli: P/γ + z + V²/2g = constante Onde: - P é a pressão na tubulação; - γ é o peso específico do fluido; - z é a cota da tubulação; - V é a velocidade de escoamento; - g é a aceleração da gravidade. Assumindo que a pressão na tubulação é de 20 mca, temos: 20/1000 + 40 + 0,5²/2*9,81 = constante constante ≈ 60,01 mca Portanto, a carga piezométrica na tubulação na metade do trajeto é de 60,01 mca. Assim, a alternativa correta é a letra A) ∆H=59,99m e cp=30m.

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Natanie Martins

errada

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