Qual a elevação minima de um reservatório (em metros) necessária para escoar água a
em tubo de 80 m de comprimento,
, incluindo 4 acessórios com perdas localizadas equivalentes a 8 m de tubo?
.
A)
B)
C)
D)
A)
B)
C)
D)
Passo 1
O problema quer a altura mínima
entre o espelho d’água de um reservatório e a saída do tubo para garantir um escoamento de
. O tubo tem comprimento
, diâmetro interno
, fator de atrito de Darcy
e inclui quatro acessórios cuja soma de perdas localizadas equivale a
de tubo. Vamos usar a equação de Darcy–Weisbach para perda de carga distribuída e tratar as perdas localizadas por comprimento equivalente.
Passo 2
Calcular a velocidade média no tubo. A área da seção é
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Passo 3
Perda de carga distribuída (atrito) usando Darcy–Weisbach:
Passo 4
Perdas localizadas tratadas como
de tubo adicional:
Passo 5
Somando as perdas distribuídas e localizadas, desconsiderando a pequena diferença de altura cinemática no reservatório (superfície ampla):
Resposta
A elevação mínima calculada é aproximadamente
, portanto nenhuma das alternativas A–D está correta.