Determinar a perda de carga em uma tubulação de 500 m de comprimento por onde deve escoa uma vazão de
. O coeficiente de Hazen-Williams é de 130 (aço soldado com revestimento em epóxi) e o diâmetro interno da tubulação de 100 mm .
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão que pede pra gente determinar a perda de carga em uma tubulação. O assunto aqui é Hidráulica de Fluidos, mais especificamente a perda de carga em tubulações usando a fórmula de Hazen-Williams. Para resolver, vamos precisar dos seguintes dados: comprimento da tubulação (500 m), vazão (10 L/s), coeficiente de Hazen-Williams (130) e o diâmetro interno da tubulação (100 mm).
Passo 2
Primeiro, vamos entender a fórmula de Hazen-Williams, que é muito usada pra calcular a perda de carga em tubulações de água. A fórmula é a seguinte:
Onde:
-
é a perda de carga (em metros) -
é o comprimento da tubulação (em metros) -
é a vazão (em litros por segundo) -
é o coeficiente de Hazen-Williams -
é o diâmetro interno da tubulação (em milímetros)
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Passo 4
Agora, vamos calcular cada parte passo a passo para facilitar:
Primeiro, calculamos
:
Depois, calculamos
:
E, em seguida,
:
Passo 5
Substituindo esses valores de volta na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular o denominador primeiro:
Agora, a fração fica:
Passo 7
Multiplicando todos os valores:
Resposta
A perda de carga na tubulação é aproximadamente
metros.