(1,00 ponto) Sobre as bombas hidráulicas, assinale a alternativa incorreta.
a) A bomba recebe energia de uma fonte motora qualquer e cede parte dessa energia ao fluido sob forma de energia de pressão, energia cinética ou ambas.
b) Bomba é uma máquina operatriz hidráulica que transfere energia ao fluido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a outro.
c) As bombas são classificadas pela forma com que a energia é cedida ao fluido em turbobombas e bombas volumétricas.
d) A relação entre a energia cedida pela bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora determina a potência da bomba.
a) A bomba recebe energia de uma fonte motora qualquer e cede parte dessa energia ao fluido sob forma de energia de pressão, energia cinética ou ambas.
b) Bomba é uma máquina operatriz hidráulica que transfere energia ao fluido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a outro.
c) As bombas são classificadas pela forma com que a energia é cedida ao fluido em turbobombas e bombas volumétricas.
d) A relação entre a energia cedida pela bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora determina a potência da bomba.
Passo 1
O enunciado pede para assinalar a alternativa incorreta entre quatro opções. As informações dadas são as seguintes:
- Alternativa
: “A bomba recebe energia de uma fonte motora qualquer e cede parte dessa energia ao fluido sob forma de energia de pressão, energia cinética ou ambas.” - Alternativa
: “Bomba é uma máquina operatriz hidráulica que transfere energia ao fluido com a finalidade de transportá-lo de um ponto a outro.” - Alternativa
: “As bombas são classificadas pela forma com que a energia é cedida ao fluido em turbobombas e bombas volumétricas.” - Alternativa
: “A relação entre a energia cedida pela bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora determina a potência da bomba.”
Você quer saber qual dessas quatro afirmações é a incorreta.
Passo 2
Vamos entender o que é uma bomba e confirmar a alternativa
. Uma bomba é, de fato, uma máquina que fornece energia ao fluido para que ele se mova de um ponto a outro. Em palavras simples: a bomba pega energia de um motor (elétrico, a combustão, etc.) e transfere essa energia ao fluido para aumentar sua pressão, sua velocidade e/ou sua posição (altura). Portanto a definição dada em
está correta. Vou explicar por que, de maneira bem didática: “transferir energia ao fluido” significa aumentar a capacidade do fluido de realizar trabalho depois da bomba (por ex.: vencer perdas por atrito, subir a uma certa altura, sair com pressão para um processo).
Agora analiso a alternativa
. Ela diz que a bomba recebe energia da fonte motora e cede parte dessa energia ao fluido sob forma de energia de pressão, energia cinética ou ambas. Isso reflete exatamente o que uma bomba faz: acrescenta energia ao fluido que pode aparecer como aumento de pressão (energia de pressão) ou como aumento de velocidade (energia cinética) — ou as duas. Para conectar com conceitos que você pode usar na prova: na equação de Bernoulli simplificada, as contribuições por unidade de massa são
(energia de pressão),
(energia cinética) e
(energia potencial). A bomba aumenta a “carga” ou “head” do fluido, isto é, a soma dessas energias por unidade de massa. Logo, a alternativa
também está correta.
Passo 3
Agora a alternativa
. Ela classifica as bombas conforme a forma de transferência de energia em turbobombas e bombas volumétricas. Vou explicar as duas classes, bem mastigado:
- Turbobombas (ou rotodinâmicas): a energia é transferida ao fluido por forças dinâmicas de um rotor em movimento. Exemplos: bombas centrífugas, bombas de hélice. São típicas quando se tem vazões maiores e alturas moderadas. A energia é adicionada principalmente acelerando o fluido (energia cinética) que depois é convertida em pressão na carcaça.
- Bombas volumétricas (ou de deslocamento positivo): elas aprisionam um volume fixo de fluido e o deslocam mecanicamente, entregando essencialmente energia por compressão/pressurização do volume. Exemplos: bombas de pistão, diafragma, engrenagens. Usadas quando se precisa de altas pressões e vazões mais controladas.
Portanto a classificação indicada em
é correta. Expliquei as diferenças para você saber identificar na prova: se a pergunta pedir classificar por mecanismo de transferência de energia, pense nessas duas grandes famílias.
Passo 4
Agora vamos à alternativa
. Ela diz: “A relação entre a energia cedida pela bomba ao líquido e a energia que foi recebida da fonte motora determina a potência da bomba.” Aqui é onde precisamos ser cuidadosos com os termos — e é exatamente o ponto que torna a alternativa incorreta.
Primeiro: o que é potência? Potência é taxa de transferência de energia no tempo. Em forma matemática:
onde
é potência,
é energia e
é tempo. No contexto hidráulico, a potência hidráulica entregue pelo fluido (potência útil) costuma ser dada por
onde:
-
é a densidade do fluido, -
é a aceleração da gravidade, -
é a vazão volumétrica (volume por unidade de tempo), -
é a altura manométrica ou “head” que a bomba fornece ao fluido (expressa em metros).
Segundo: qual é a “relação entre a energia cedida e a energia recebida”? Essa relação é precisamente a eficiência da bomba, definida como
onde
é a potência entregue ao fluido e
é a potência fornecida pela fonte motora (entrada). A eficiência é adimensional (ou em %). Note que tanto
quanto
são potências (energia por tempo), e a razão entre elas diz quanto da potência de entrada virou potência útil — isto é, é uma eficiência. Portanto a “relação entre a energia cedida … e a energia que foi recebida” corresponde à eficiência, não à potência.
A alternativa
confunde termos: ela afirma que essa relação determina a potência da bomba, quando na verdade determina a eficiência. A potência é determinada pelas taxas de energia (por ex.
) e não pela relação entre energias em si.
Passo 5
Conclusão didática e direta: alternativas
,
e
estão corretas; alternativa
está incorreta porque confunde potência com eficiência. Potência é energia por tempo (
), enquanto a razão entre energia cedida ao fluido e energia recebida é a eficiência (
). Portanto a única incorreta é a alternativa
. Força aí — você já entendeu a diferença chave que costuma cair em prova: potência = taxa; eficiência = razão entre potências (ou energias) de saída e entrada.
Resposta
d)