As perdas de carga nos escoamentos que ocorrem usualmente na engenharia hidráulica variam:
(a) com a primeira potência da rugosidade;
(b) com o inverso do diâmetro à segunda potência;
© com o quadrado da velocidade;
(d) com a primeira potência da vazão;
(e) nenhuma das respostas anteriores.
(a) com a primeira potência da rugosidade;
(b) com o inverso do diâmetro à segunda potência;
© com o quadrado da velocidade;
(d) com a primeira potência da vazão;
(e) nenhuma das respostas anteriores.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pergunta sobre como as perdas de carga nos escoamentos na engenharia hidráulica variam. Isso está relacionado ao estudo de como a energia é perdida devido à resistência do fluido ao fluir através de tubulações. Para resolver, vamos precisar entender a fórmula de perdas de carga e ver como cada variável influencia essa perda.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que as perdas de carga podem ser calculadas usando a equação de Darcy-Weisbach:
Onde:
-
é a perda de carga, -
é o fator de atrito, -
é o comprimento da tubulação, -
é o diâmetro da tubulação, -
é a velocidade do fluido, -
é a aceleração da gravidade.
Passo 3
Agora, vamos analisar como cada termo influencia
:
- O fator de atrito
depende da rugosidade da tubulação. -
mostra que a perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro. -
indica que a perda de carga é proporcional ao quadrado da velocidade.
Passo 4
Comparando isso com as opções:
- (a) com a primeira potência da rugosidade: Correto, porque
varia linearmente com a rugosidade. - (b) com o inverso do diâmetro à segunda potência: Não, na equação está inversamente proporcional à primeira potência do diâmetro.
- © com o quadrado da velocidade: Também correto, conforme
na equação. - (d) com a primeira potência da vazão: A perda de carga está relacionada com a velocidade ao quadrado, e como a vazão
, dependeria da velocidade, não diretamente da vazão na primeira potência. - (e) nenhuma das respostas anteriores: Já vimos que algumas estão corretas.
Passo 5
A questão pede para selecionar uma única opção correta. Como tanto (a) quanto © estão corretas, mas provavelmente buscando a resposta mais direta relacionada à perda de carga, que é geralmente associada ao quadrado da velocidade.
Resposta
A alternativa correta é a © com o quadrado da velocidade.
Exercícios relacionados
Água escoa do reservatório de grandes dimensões em regime permanente por uma tubulação de seção constante.
a) Se o fluido fosse ideal, qual seria a velocidade média de saída no ponto (2) ?
a) Se o fluido fosse ideal, qual seria a velocidade média de saída no ponto (2)
Na seção 1 de um conduto pelo qual escoa água, o diâmetro interno é igual a
e a velocidade medida é de
. Esse mesmo escoamento passa pela seção 2 onde o diâmetro é de
. Faça as hipóteses de cálculo necessárias e determine a vazão e a velocidade na seção 2.
Uma tubulação de aço com 10 cm de diâmetro conduz
de óleo combustível pesado a temperatura de
e a outra conduz água a
. Pergunta-se quais os regimes de escoamento?
Uma tubulação de aço rebitado, com
de diâmetro e
de comprimento, conduz
de água a
. A rugosidade do tubo é
. Determinar a velocidade média e a perda de carga durante o escoamento.