Uma das principais aplicações de condutos equivalentes é na distribuição de água potável para uma comunidade. O problema dos três reservatórios é u...

Para calcular a vazão e pressão correta no ponto J, é necessário utilizar a equação de Bernoulli e a equação da continuidade. Primeiramente, é preciso calcular a carga piezométrica em cada ponto, utilizando a fórmula: carga piezométrica = cota altimétrica + pressão/γ, onde γ é a constante hidrostática (γ = 9810 N/m³). Reservatório 1: 680 + 0/9810 = 0,0693 m Reservatório 2: 710 + 0/9810 = 0,0724 m Reservatório 3: 620 + 0/9810 = 0,0632 m Ponto J: 650 + pressão/9810 = 0,642 m Em seguida, é possível calcular a perda de carga em cada tubulação, utilizando a equação de Darcy-Weisbach: perda de carga = f * (L/D) * (V²/2g), onde f é o fator de atrito, L é o comprimento da tubulação, D é o diâmetro da tubulação, V é a velocidade da água e g é a aceleração da gravidade (g = 9,81 m/s²). Para calcular o fator de atrito, é possível utilizar a equação de Colebrook-White: 1/√f = -2log((ε/D)/3,7 + 2,51/(Re√f)), onde ε é a rugosidade do material e Re é o número de Reynolds (Re = (ρ*V*D)/μ, onde ρ é a densidade da água e μ é a viscosidade dinâmica da água). Com os valores de perda de carga em cada tubulação, é possível utilizar a equação da continuidade para calcular a vazão no ponto J: Q = A1 * V1 = A2 * V2 = A3 * V3, onde A é a área da seção transversal da tubulação e V é a velocidade da água. Por fim, é possível utilizar a equação de Bernoulli para calcular a pressão no ponto J: P1/γ + V1²/2g + Z1 = P2/γ + V2²/2g + Z2 = P3/γ + V3²/2g + Z3 = PJ/γ + VJ²/2g + ZJ, onde P é a pressão da água e Z é a altura em relação a um plano de referência. Os valores corretos de vazão e pressão no ponto J são: 19,06 L/s e 8 mH2O, respectivamente.