Questão 2 [2,5 Pts] - Água bruto escoa pelo tubo com 50 mm de diâmetro (toda a tubulação tem a mesma área). A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 78 kPa (absoluta). Desprezando as perdas, determinar:
a) A vazão do fluido na tubulação;
b) A máxima altura do ponto S em relação ao ponto A.
Dados: Patm =100 kPa ; gamma H 2 O=9800 N / m^3. Lembrando que: Pabs = Pman mat + Patm at .
Dica: Considere o início do escoamento em A e aplique balanços entre A e os pontos S e B para descobrir as incógnitas faltantes.

Passo 1

O enunciado diz que água escoa por um tubo de diâmetro interno 50 mm com área constante e que, no ponto alto S do sifão, a pressão absoluta não pode cair abaixo de 78 kPa. Pede-se (a) a vazão Q e (b) a altura máxima do ponto S em relação ao ponto A. Para isso seria preciso usar o princípio da continuidade e o teorema de Bernoulli entre A e S (para obter uma relação entre Q e a pressão em S) e entre A e B (para obter outra relação entre Q e a diferença de elevação entre A e B).

Passo 2

No entanto, o problema refere-se a uma figura que não foi fornecida, na qual certamente está indicada a diferença de nível entre A e B (ou algum dado equivalente) para que se possa fechar o sistema e resolver para Q. Sem essa informação de elevação de B (ou da perda de carga total, se fosse o caso), não há quantidade suficiente de dados para determinar nem Q nem a altura máxima de S.

Resposta

Não é possível resolver a questão sem a figura que forneça a diferença de nível (ou outro dado geométrico) entre os pontos A e B, pois são necessários dois dados independentes para aplicar Bernoulli em dois trechos e encontrar as duas incógnitas ( Q e a altura de S).

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