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:
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:
- 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.
- 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
- Carga hidráulica (ou carga total):
- É a soma das duas acima, ou seja:
. - Representa a energia total por peso do fluido num ponto.
- É a soma das duas acima, ou seja:
- 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.
- É simplesmente a pressão que existe nos poros de um solo ou rocha, medida em
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.