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ATIVIDADE 3 - HIDRÁULICA - 52_2024 Período:27/05/2024 08:00 a 30/06/2024 23:59 (Horário de Brasília) Status:ABERTO Nota máxima:0,50 Gabarito:Gabarito será liberado no dia 01/07/2024 00:00 (Horário de Brasília) Nota obtida: 1ª QUESTÃO As quatro equações abaixo apresentam diferentes formas de se calcular o coeficiente de atrito, de acordo com a característica do escoamento e a rugosidade da tubulação. PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica básica. EESC-USP, 4° edição, 2004 (adaptado). Com base nas equações apresentadas e em seus conhecimentos, avalie as afirmações a seguir. I. As equações 2 e 4 são utilizadas para dutos lisos. II. A equação 2 não tem validade para escoamento misto e turbulento. III. As equações 1 e 4 são idênticas quando o escoamento é turbulento liso. IV. As equações 1, 3 e 4 necessitam de interação para determinar o fator de atrito. É correto o que se afirma em: ALTERNATIVAS 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 1/6 I, apenas. II e IV, apenas. III e IV, apenas. I, II e III, apenas. I, II, III e IV. 2ª QUESTÃO A chamada equação da continuidade nos mostra que quanto menor for a área de escoamento de um fluido maior será a sua velocidade, isso irá garantir uma taxa de vazão constante do fluido, ou seja, o mesmo volume de fluido por segundo fluindo em todos os pontos de um tubo. Essa ideia fica clara quando observamos um rio, nas regiões onde a distância entre as margens é maior, a velocidade da correnteza é menor. Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/tubo-venturi.htm Dado o tubo de Venturi abaixo, determine a vazão teórica (m³/h) de escoamento de um fluido com massa específica 1000 kg/m³. Considere o coeficiente de vazão C = 0,96 e gravidade como 9,81 m/s². Para o cálculo da pressão, considere a medição do piezômetro como h1 = 450 mm e h2 = 30 mm. Figura 1. Tubo de Venturi experimental. ALTERNATIVAS Qteórica = 2,03 m /h Qteórica = 2,05 m /h Qteórica = 2,14 m /h Qteórica = 2,17 m /h Qteórica = 2,23 m /h 3ª QUESTÃO 3 3 3 3 3 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 2/6 De forma simplificada, golpe de aríete é o choque violento nas paredes de uma tubulação quando há mudança brusca no movimento do líquido, como, por exemplo, quando um registro é fechado. Esse choque é resultante, sobretudo, da sobrepressão oriunda do interrompimento do escoamento do líquido e é absorvido pelos esforços de compressão da água e de deformação da tubulação. O golpe de aríete pode provocar uma deformação tão acentuada que rompe as paredes do tubo, principalmente se ele estiver fragilizado (guiadaengenharia online). Dada uma tubulação de 50 mm de diâmetro e 3,5 mm de espessura, constituída de PVC cujo módulo de elasticidade é de 1,9.10 MPa, que transporta uma vazão de 10 l/s de água cuja massa específica é de 1 g/cm e módulo de elasticidade de 2,4·10 Pa, calcule a celeridade (c) Fonte: https://www.guiadaengenharia.com/golpe-ariete/ ALTERNATIVAS 1.563,36 m/s 1.565,01 m/s 1.585,39 m/s 2.098,43 m/s 2.189,43 m/s 4ª QUESTÃO Dois ou mais condutos hidráulicos são considerados equivalentes quando fornecem a mesma vazão para uma mesma perda de carga. Em muitas situações práticas, é conveniente a utilização de condutos equivalentes de forma a atender as limitações de perda de carga ou à disponibilidade de diâmetros comerciais (hidraulica.tolentino online). Duas tubulações de PVC, uma com 150 mm e outra com 350 mm, foram instaladas em paralelo em um projeto de abastecimento com 120 metros de comprimento. Fonte: https://hidraulica.tolentino.pro.br/condutos-equivalentes.html. Acesso em: 05 Maio 2023. Diante do apresentado, calcule o diâmetro equivalente (D ) caso esta mesma instalação fosse realizada com apenas uma tubulação, utilizando Hazen-Williams. ALTERNATIVAS 0,531 m 0,574 m 0,345 m 0,364 m 0,226 m 5ª QUESTÃO 3 3 9 E 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 3/6 A bomba centrífuga é um tipo de bomba d’água usada para a transferência de grandes volumes. Entre as várias utilizações da bomba centrífuga está a irrigação e lavouras, e o abastecimento de caixas d’água e caminhões-pipa. Sendo muito comuns tanto no campo, quanto na cidade em obras ou operações rotineiras, as bombas d’água são fundamentais para o deslocamento tanto de água limpa quanto de líquidos com resíduos. Fonte: https://degraus.com.br/entenda-o-funcionamento-de-uma-bomba-centrifuga/ Uma bomba pressuriza uma tubulação vertical empurrando para cima a água cuja massa específica é 1g/cm . Considerando que a pressão realizada pela bomba é de 2,0 MPa, em um ambiente com gravidade igual a 10 m/s , calcule: Qual a velocidade da água caso toda a energia de pressão seja transformada em energia cinética? ALTERNATIVAS 55,98 m/s 63,24 m/s 68,31 m/s 71,43 m/s 87,13 m/s 6ª QUESTÃO O diâmetro de uma tubulação que transporta água varia gradualmente de 100 mm, no ponto A, 5 m acima de um referencial, para 50 mm, no ponto B, 3 m acima do referencial. A pressão em A vale 103 kN/m e a velocidade média é de 3,6 m/s. Considere perda de carga igual a zero, g = 9,81 m/s , e γ = 9.810 N/m , regime permanente e escoamento incompressível. PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica básica. EESC-USP, 4° edição, 2004 (adaptado). Com base nos dados apresentados, assinale a alternativa que apresenta corretamente a pressão no ponto B. ALTERNATIVAS P = 196,92 kN/m P = 138,19 kN/m P = 118,44 kN/m P = 87,56 kN/m2 P = 55,09 kN/m 7ª QUESTÃO Conceitua-se Vazão em volume (ou simplesmente Vazão) como a quantidade de fluido que escoa através de um conduto num determinado período de tempo (presys online). Fonte: https://www.presys.com.br/blog/vazao/. Acesso em: 05 Maio 2023. Considerando uma vazão de 8.800.10 L/s, determine o tempo para drenar 1.700 L de água. 3 2 2 2 3 B 2 B 2 B 2 B B 2 -3 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 4/6 ALTERNATIVAS 192,308 s 193,308 s 1,9308 s 92,308 s 9,2308 s 8ª QUESTÃO A água escoa em uma tubulação de 200 mm de diâmetro, por uma extensão de 150 m, ligando dois pontos. O ponto A está na cota topográfica de 80,0 m, no qual a pressão interna é de 250 kN/m , e o ponto B está na cota topográfica de 55,0 m, no qual a pressão interna é de 315 kN/m . Considere a vazão igual a 0,12 m /s, g = 9,81 m/s e escoamento permanente. PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica básica. EESC-USP, 4° edição, 2004 (adaptado). Com base nos dados apresentados e em seus conhecimentos, avalie as afirmações a seguir. I. O fator de atrito é igual a 0,0329. II. O sentido de escoamento é de A para B. III. A perda de carga entre os pontos é de 12,48 m. IV. O escoamento tem sentido do nível de maior energia para o de menor. É correto o que se afirma em: ALTERNATIVAS I e IV, apenas. II e III, apenas. III e IV, apenas. I, II e IV, apenas. II, III e IV, apenas. 9ª QUESTÃO O Viscosímetro de Stokes é utilizado para medir viscosidade de fluidos, tanto a viscosidade dinâmica, como a cinemática. Consiste em 03 tubos com fluidos com viscosidades distintas. Neles, o profissional realiza experimentos medindo o tempo de queda de esferas de aço (algetec online). Determine a viscosidade absoluta e cinética estimada da glicerina a partir do experimento do viscosímetro de Stokes. Considere, r = 5.10 m, g = 9,81 m/s, ρesfera = 7.730 kg/m³, ρfluido = 1.250 kg/m³, R = 18.10 m e V = 0,25971 m/s. Fonte: https://www.algetec.com.br/br/viscosimetro-de-stokes ALTERNATIVAS 2 2 3 2 -3 -3 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 5/6 6,8.10 m²/s 6,5.10 m²/s 5,1.10 m²/s 5,9.10 m³/s 6,8.10 m²/s 10ª QUESTÃO A instalação hidráulica é uma das etapas mais importantes de uma obra: ela vai garantir o abastecimento, a distribuição e o escoamento de água na construção. Por isso, é essencial planejar quais serão os tubos e conexões necessários para o seu projeto, escolhendo o diâmetro certo para cada um deles (krona online). Determinequal o diâmetro de recalque comercial (diâmetro externo) de recalque para o transporte de uma vazão de 2,5 l/s de água cuja massa específica é 1 g/cm , e a viscosidade é de 1,08·10 Pa·s, em um ambiente cuja gravidade é igual a 9,81 m/s . Para a resolução do exercício, considere o material de PVC Soldável. Tabela – Diâmetros comerciais de PVC Soldável Fonte: https://www.krona.com.br/blog/tubos-e-conexoes-como-eu-escolho-o-diametro-certo-para-minha- obra/ Considere o coeficiente de Bresse para uma velocidade de 0,75 m/s. ALTERNATIVAS 65 mm 75 mm 100 mm 150 mm 300 mm -4 -4 -3 -3 -3 3 -3 2 27/05/2024, 09:50 Unicesumar - Ensino a Distância about:blank 6/6