A válvula em um sistema de tubulação causa uma perda de carga de 3,1 m. Se a velocidade do escoamento é de , o coeficiente de perda de carga dessa válvula é:
(a) 0,87
(b) 1,69
© 1,25
(d) 0,54
(e) 2,03
Resposta (b)

Passo 1

Resumo da Questão e Conteúdo Aplicado:
A gente tem uma válvula num sistema de tubulação que está fazendo uma perda de carga de 3,1 metros. A velocidade com que o fluido está escoando é de 6 metros por segundo. O que queremos descobrir é o coeficiente de perda de carga dessa válvula. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Hidráulica, especificamente relacionados a perdas de carga em tubulações.

Passo 2

Entendendo a Fórmula das Perdas de Carga:
Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula que relaciona a perda de carga ( ) com o coeficiente de perda ( ) e a velocidade do escoamento ( ):
Onde:
  • é a perda de carga (em metros),
  • é o coeficiente de perda (sem unidade),
  • é a velocidade do escoamento (em metros por segundo),
  • é a aceleração da gravidade ( ).

Passo 3

Isolando o Coeficiente de Perda ( ):
Queremos encontrar o valor de , então vamos rearranjar a fórmula para isolá-lo:

Passo 4

Substituindo os Valores Conhecidos:
Agora, vamos inserir os valores que temos na fórmula:

Passo 5

Calculando o Valor de :
Vamos calcular passo a passo:
  1. Multiplicando os Numeradores:
  1. Elevando a Velocidade ao Quadrado:
  1. Dividindo os Resultados:

Resposta

O coeficiente de perda de carga da válvula é 1,69. A opção correta é a (b) 1,69.

Exercícios relacionados

(Miscelânea) Identifique o método de integração e resolva as integrais abaixo:
Água a (densidade , viscosidade dinâmica 1,307 x ) escoa em regime permanente em um tubo capilar de de diâmetro e 15 m de comprimento a uma velocidade média de . Determine (a) o número de Reynolds, o regime de escoamento e a queda de pressão; (b) a perda de carga e © a potência de bombeamento requisitada para superar a queda de pressão. Identifique as hipóteses simplificadoras. Respostas: (a) 826,1; laminar; 392 kPa ; (b) 40,0 m; © 0,399 W
Água deve ser retirada de um reservatório aberto de água de 8 m de altura perfurando um orifício de de diâmetro na superfície inferior. Determine (a) uma expressão para a velocidade da água no orifício em função da carga potencial e da perda de carga (b) a vazão através do orifício se (b1) a entrada do orifício for arredondada (b2) se a entrada tiver arestas vivas (b3) desconsiderando a perda de carga. Compare a vazão sem efeitos de atrito com a vazão incluindo os efeitos na saída. Dados: coeficiente k de perda de carga localizada: K entrada arredondada entrada com canto vivo . Identifique as hipóteses simplificadoras. Resp: a) ; b1) ; b2) ; b3) A perda de carga provoca uma redução na vazão de 1,5% com entrada arredondada e 18,3 % com entrada de canto vivo.
Água é transportada para uma área residencial com vazão de através de tubos de concreto de 70 cm de diâmetro interno, com rugosidade e comprimento total de 1500 m . De modo a reduzir a potência de bombeamento, é proposto revestir a superfície interior da tubulação com um polímero de 2 cm de espessura e rugosidade . Há a preocupação de que a redução do diâmetro do tubo a 66 cm e o aumento na velocidade média possa compensar qualquer ganho. Dados: densidade= 1000 viscosidade cinemática . Determine o aumento ou a diminuição percentual da potência de bombeamento devido às perdas por atrito como resultado do revestimento dos tubos de concreto.
Adote como hipóteses simplificadoras:
(i) regime permanente e incompressível (ii) escoamento completamente desenvolvido (iii) perdas de carga localizadas desprezíveis.
Resp:
sem revestimento Hp=48,3 m Potência=709kW; com revestimento Hp=26,2 m Potência=385kW; decréscimo de com revestimento