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.

Exercícios relacionados

Calcular a perda de carga em uma tubulação de água com as seguintes condições:
  • (a) Comprimento da tubulação
  • (b) Diâmetro da tubulação ;
  • © Velocidade do fluido
  • (d) Massa específica do fluido .
    Utilize a equação de Blasius. Essa equação é uma aproximação simplificada que pode ser usada para números de Reynolds entre 4000 e 100000 para escoamento turbulento em tubulações lisas:
Um bloco de madeira de massa específica de flutua em um recipiente com água. Que percentual do volume do bloco permanecerá imerso na água? Sendo que a massa específica da agua é ## R: do volume
Em sistemas de captação de água são utilizadas grades no ponto de admissão de água. A perda de carga nas grades podem ser determinadas pela equação
O coeficiente pode ser encontrado pela expressão
onde é o coeficiente de forma da barra, é a espessura das barras, a distância livre entre as barras e é o ângulo da grade em relação à horizontal.
Para barras de seção retangular e circular o fator de forma pode ser utilizado com os valores 2,42 e 1,79 (Tsutiya, 2004). Encontre o valor do coeficiente e a perda de carga devido ao uso de uma grade de barras com espessura 20 mm , distanciadas 10 cm e com ângulo de inclinação de 19 graus . Além disso, pela grade deve passar uma taxa de escoamento de . Considere a largura do poço de sucção de 2 m e o nível da água no poço de .
A razão de compressão de um ciclo-padrão de ar de Otto é igual a 8. No início do curso de compressão a pressão é 0,1 Mpa e a temperatura é . O calor transferido para o ar por ciclo é de . Determine: a) A pressão e temperatura ao final de cada processo no ciclo.