abe-se que a pressão indicada por um manômetro instalado na seção (2) é 0,16 Mpa; a vazão é 10 L/s; a área da secção dos tubos é 10 cm 2 e a perda ...

Para resolver esse problema, é necessário aplicar o princípio da conservação de energia entre os pontos (1) e (2). No ponto (1), temos apenas energia potencial, que é dada por: Ep1 = γ * Q * z1 Onde: γ = peso específico da água Q = vazão z1 = altura do ponto (1) em relação a um ponto de referência No ponto (2), temos energia potencial e energia cinética, que são dadas por: Ep2 = γ * Q * z2 Ec2 = (Q / A2) * (V2)^2 / 2 Onde: A2 = área da seção (2) V2 = velocidade na seção (2), que pode ser calculada a partir da vazão e da área: V2 = Q / A2 A perda de carga entre as seções (1) e (4) é dada por: hf = γ * L * f * (V4^2 / 2g) Onde: L = comprimento do trecho entre as seções (1) e (4) f = coeficiente de perda de carga V4 = velocidade na seção (4), que pode ser calculada a partir da vazão e da área: V4 = Q / A4 Assumindo que a perda de carga é distribuída uniformemente ao longo do trecho, podemos calcular a velocidade na seção (1) a partir da equação de Bernoulli: Ep1 + Ec1 + hf = Ep2 + Ec2 Onde: Ec1 = 0, pois a velocidade na seção (1) é desprezível hf = 2 m, conforme informado no enunciado Substituindo as equações anteriores, temos: γ * Q * z1 + hf = γ * Q * z2 + (Q / A2) * (V2)^2 / 2 Isolando V2, temos: V2 = sqrt(2 * (γ * z1 - γ * z2 + hf) / (1 / A2)) Substituindo os valores fornecidos, temos: V2 = 4,0 m/s Como a velocidade na seção (2) é maior do que a velocidade na seção (1), concluímos que o sentido do escoamento é de (1) para (2). Para calcular a pressão na seção (2), podemos utilizar a equação de Bernoulli novamente: P2 / γ + (V2)^2 / 2g + z2 = P1 / γ + z1 Isolando P2, temos: P2 = P1 + γ * (z1 - z2) - (γ / 2) * (V2)^2 Substituindo os valores fornecidos, temos: P2 = 1,44 MPa Portanto, o balanço de energia no ponto (1) e no ponto (2) e o sentido do escoamento entre esses pontos são, respectivamente: Ep1 + hf = Ep2 + Ec2 Sentido do escoamento: de (1) para (2) P1 = 1,6 x 10^5 Pa P2 = 1,44 x 10^5 Pa