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2) As tubulações de abastecimento de água são fundamentais para o fornecimento de água potável às edificações e à população. Essas tubulações são responsáveis por transportar a água desde a fonte de captação até os pontos de consumo, como residências, comércios e indústrias. No projeto dessas tubulações, diversos aspectos devem ser considerados, como a vazão necessária, a pressão adequada, a resistência dos materiais e a eficiência do sistema como um todo. As tubulações podem ser feitas de materiais diversos, como PVC, ferro fundido e aço galvanizado, cada um com suas características e aplicações específicas. Além disso, é importante considerar o dimensionamento correto das tubulações, levando em conta o número de pontos de consumo, a distância entre eles e as perdas de carga ao longo do sistema. A correta escolha e dimensionamento das tubulações de abastecimento de água são essenciais para garantir um fornecimento eficiente e confiável. Sendo assim, uma cidade coleta água para abastecimento de uma barragem. A água é conduzida a um reservatório a 700 m de distância, por uma tubulação de 150 mm de diâmetro, com fator de atrito f=0,0093, transportando uma vazão de 20 L/s. No conduto existem alguns acessórios mostrados na figura abaixo. Figura 1 Para resolução do problema considere as equações a seguir de perda de carga localizada e distribuída, respectivamente: 7 8 Desta forma, imagine que você é o engenheiro civil contratado para analisar o sistema de condução de água e verificar qual a perda de carga que ocorre. Com base na situação exposta determine a perda de carga total do sistema e assinale a alternativa que corresponde ao valor. Alternativas: a) 0,16 m. b) 6,23 m. c) 3,16 m. d) 61,31 m. e) 12,56 m.
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murilo mareca

anteontem

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anteontem

Para calcular a perda de carga total do sistema, precisamos considerar tanto a perda de carga distribuída quanto a perda de carga localizada. 1. Perda de carga distribuída (h_f) pode ser calculada pela fórmula: \[ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g} \] onde: - \( f \) = fator de atrito (0,0093) - \( L \) = comprimento da tubulação (700 m) - \( D \) = diâmetro da tubulação (0,15 m) - \( v \) = velocidade da água (que pode ser calculada a partir da vazão) - \( g \) = aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²) 2. Cálculo da velocidade (v): A vazão (Q) é dada como 20 L/s, que é igual a 0,02 m³/s. A velocidade pode ser calculada pela fórmula: \[ v = \frac{Q}{A} \] onde \( A \) é a área da seção transversal da tubulação: \[ A = \pi \cdot \left(\frac{D}{2}\right)^2 = \pi \cdot \left(\frac{0,15}{2}\right)^2 \approx 0,0177 \, m² \] Portanto: \[ v = \frac{0,02}{0,0177} \approx 1,13 \, m/s \] 3. Cálculo da perda de carga distribuída (h_f): Substituindo os valores na fórmula: \[ h_f = 0,0093 \cdot \frac{700}{0,15} \cdot \frac{(1,13)^2}{2 \cdot 9,81} \approx 0,16 \, m \] 4. Perda de carga localizada: Para calcular a perda de carga localizada, precisaríamos de informações sobre os acessórios e suas respectivas perdas, que não foram fornecidas na descrição. Portanto, vamos considerar apenas a perda de carga distribuída. Com base no cálculo da perda de carga distribuída, a alternativa correta é: a) 0,16 m.

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