Qual a diferença entre: carga hidráulico, carga piezométrica, carga altimétrica e poropressão.

Passo 1

Beleza, o enunciado tá perguntando qual a diferença entre carga hidráulica, carga piezométrica, carga altimétrica e poropressão. Isso é parte de Mecânica dos Fluidos ou Hidrogeologia básica, onde a gente usa o conceito de “head” (carga) pra comparar níveis de energia em pontos diferentes de um fluido. Pra resolver, vamos precisar saber o que é energia por unidade de peso (head), e então separar isso em pressão, elevação e a soma dos dois.

Passo 2

Antes de mais nada, lembra do Bernoulli simplificado (em regime permanente e sem perdas)? A gente fala em energia por peso do fluido, ou seja:

Aqui:
  • é a carga piezométrica ou carga de pressão;
  • é a carga de velocidade (que vamos descartar, pois geralmente em geotecnia/fluidos que não estão em canais abertos a gente ignora);
  • é a carga altimétrica, que vem da altitude em relação a um plano de referência;
  • A soma é chamada de carga hidráulica (ou carga total).

Passo 3

Agora, colocando em palavras simples:
  1. Carga piezométrica (ou carga de pressão):
    • É só a parte que vem da pressão estática do fluido.
    • Fórmula: , onde é a pressão absoluta e é o peso específico.
  2. Carga altimétrica (ou carga de elevação):
    • É a altura geométrica do ponto medido em relação ao nível de referência (por exemplo, o nível do mar).
    • Denotamos: .

Passo 4

  1. Carga hidráulica (ou carga total):
    • É a soma das duas acima, ou seja:
      .
    • Representa a energia total por peso do fluido num ponto.
  2. Poropressão:
    • É simplesmente a pressão que existe nos poros de um solo ou rocha, medida em (Pa, kPa etc.).
    • Quando você mede poropressão, normalmente pega o valor e, dividindo por , obtém a carga piezométrica.

Resposta

  • Carga piezométrica: , energia por peso associada só à pressão.
  • Carga altimétrica: , energia por peso associada só à elevação geométrica.
  • Carga hidráulica: , soma da piezométrica com a altimétrica (energia total por peso).
  • Poropressão: é a própria pressão nos poros do solo; se você quiser em “carga”, divide por e vira a carga piezométrica.

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