Questao 2 [valor 1,00] A perda de carga, devido ao escoamento de um fluido atraves de uma conexão , é usualmente contabilizada por meio do coeficiente de perda de carga K ou pelo comprimento equivalente, que corresponde a um trecho de tubo reto com a mesma perda de carga provocada pela conexão , a cerca desses dois conceitos é correto afirmar
a) Coeficiente de perda de carga K de uma conexão é diretamente proporcional ao diâmetro da mesma
b) Comprimento equivalente é diretamente proporcional a área de passagem ofereciada pela conexão
c) O coeficiente de perda de carga K independe do número de Reynold e do fator de atrito , podendo ser tratato com uma constante para a conexão em questão
d) A perda de carga, devido ao escoamento de um fluido através de uma conexão , é proporcional a raiz quadrada da velocidade do escoamento
e) Comprimento equivalente é aquele em diametro de duto retilineo que fornece a mesma velocidade de escoamento, através de uma conexão nas mesmas condições

Passo 1

O enunciado trata da perda de carga em conexões hidráulicas, que pode ser caracterizada por dois conceitos principais: o coeficiente de perda de carga K e o comprimento equivalente L_e. Para resolver, vamos usar as definições e fórmulas que relacionam esses parâmetros à perda de carga e à velocidade do escoamento.

Passo 2

O coeficiente de perda de carga K é definido pela relação
h_L \;=\; K \,\frac{v^2}{2g}
onde h_L é a perda de carga na conexão, v é a velocidade média do fluido e g a aceleração da gravidade. O valor de K depende essencialmente da geometria da conexão (curvas, reduções, válvulas etc.) e, em regime amplamente turbulento, é tratado como constante, não dependendo do fator de atrito de dutos retos nem — para esse regime — do número de Reynolds.

Passo 3

O comprimento equivalente L_e traduz a mesma perda de carga em um trecho de tubo reto de diâmetro D. A relação entre L_e e K é
L_e \;=\;\frac{K\,D}{f}
onde f é o fator de atrito do tubo reto. Logo, L_e é proporcional ao diâmetro e ao coeficiente K, mas não diretamente à área de passagem.

Passo 4

Agora avaliamos cada alternativa:
a) Falsa. K não é proporcional a D, pois é adimensional e depende apenas da geometria relativa da conexão.
b) Falsa. L_e não é proporcional à área de passagem, mas sim ao diâmetro D (via L_e=K\,D/f).
c) Verdadeira. Na prática, para conexões sob fluxo turbulento, K independe do número de Reynolds e do fator de atrito de tubos retos, sendo considerado constante para dada geometria.
d) Falsa. A perda de carga varia com o quadrado da velocidade ( h_L\propto v^2), não com sua raiz.
e) Falsa. O comprimento equivalente é aquele de tubo reto que produz a mesma perda de carga, não a mesma velocidade.

Resposta

c) O coeficiente de perda de carga K independe do número de Reynolds e do fator de atrito, podendo ser tratado como uma constante para a conexão em questão.

Exercícios relacionados