Calcular a perda de carga correspondente à vazão

Perda de Carga Total = 5,035m

Para resolver este problema, devemos colocar em prática nossos conhecimentos sobre Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Em especial, utilizaremos a equação de Fair–Whipple–Hsiao para cobre, exposta abaixo:

\(h=\dfrac{0,00086\cdot Q^{1,75}}{D^{4,75}}\cdot L,\)

em que \(h\) é a perda de carga na tubulação; \(Q\) a vazão a metros cúbicos por segundo; \(D\) o diâmetro em metros; e \(L\) o comprimento da tubulação em metros.

Substituindo os dados do problema, resulta que:

\(\begin{align} h&=\dfrac{0,00086\cdot Q^{1,75}}{D^{4,75}}\cdot L \\&\dfrac{0,00086\cdot(0,001\text{ }\frac{\text m^3}{\text s})^{1,75}}{(0,025\text{ m})^{4,75}}\cdot (22\text{ m}) \\&\approx4,33\text{ m} \end{align}\)

Além disso, devemos considerar ainda a perda de carga localizada \((h_l)\), que consiste em três joelhos de \(90°\) com comprimento equivalente de \(1,20\text{ m}\):

\(\begin{align} h_l&=3\cdot (1,20\text{ m}) \\&=3,60\text{ m} \end{align}\)

Por fim, somando a perda de carga na tubulação com a perda de carga localizada, calcula-se a perda de carga total \((h_T)\):

\(\begin{align} h_T&=h+h_l \\&=4,33+3,60 \\&=7,93\text{ m} \end{align}\)

Portanto, a perda de carga total é de \(\boxed{7,93\text{ m}}\).