2 Em sistemas pressurizados, além das perdas distribuídas ao longo das tubulações, ocorrem perdas de carga localizadas associadas a acessórios como vá

Question

2 Em sistemas pressurizados, além das perdas distribuídas ao longo das tubulações, ocorrem perdas de carga localizadas associadas a acessórios como válvulas, curvas e conexões. Essas perdas podem ser estimadas por meio da relação hs = k (v² / 2g), em que k é o coeficiente de perda do acessório e v é a velocidade média do escoamento. A energia dissipada pode ainda ser expressa como queda de pressão, relacionando a perda de carga ao peso específico do fluido. Fonte: WHITE, F. M. Mecânica dos fluidos. 8. ed. Porto Alegre: AMGH, 2016. Em um sistema de tubulação, uma válvula provoca perda de carga localizada de 0,95 m. Considerando velocidade média do escoamento igual a 3,2 m/s e g = 9,81 m/s², analise as afirmativas a seguir: I. O coeficiente de perda de carga do acessório está aproximadamente igual a 1,82. II. A perda de carga localizada é proporcional ao quadrado da velocidade do escoamento. III. O coeficiente de perda de carga depende exclusivamente do comprimento da tubulação. IV. A queda de pressão associada à válvula pode ser obtida multiplicando a perda de carga pelo peso específico do fluido. É correto o que se afirma em: A) III e IV, apenas. B) II e III, apenas. C) I, II e IV, apenas. D) I, II, III e IV. E) I, apenas.

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Vamos analisar cada afirmativa com base no enunciado e na fórmula hs = k (v² / 2g):

I. O coeficiente de perda de carga do acessório está aproximadamente igual a 1,82.

Calculando k:

hs = k (v² / 2g)

k = hs / (v² / 2g)

v = 3,2 m/s, g = 9,81 m/s², hs = 0,95 m

Calculando v² / 2g:

v² = 3,2² = 10,24

2g = 2 × 9,81 = 19,62

v² / 2g = 10,24 / 19,62 ≈ 0,522

Agora, k = 0,95 / 0,522 ≈ 1,82 → Verdadeiro.

II. A perda de carga localizada é proporcional ao quadrado da velocidade do escoamento.

Na fórmula hs = k (v² / 2g), hs é proporcional a v² → Verdadeiro.

III. O coeficiente de perda de carga depende exclusivamente do comprimento da tubulação.

O coeficiente k depende do tipo de acessório (válvula, curva, etc.), não do comprimento da tubulação → Falso.

IV. A queda de pressão associada à válvula pode ser obtida multiplicando a perda de carga pelo peso específico do fluido.

Queda de pressão ΔP = γ × hs, onde γ é o peso específico → Verdadeiro.

Conclusão: I, II e IV são verdadeiros; III é falso.

Alternativa correta: C) I, II e IV, apenas.

Mecânica dos Fluidos

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