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
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
e o comprimento equivalente
. 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
é definido pela relação
onde
é a perda de carga na conexão,
é a velocidade média do fluido e
a aceleração da gravidade. O valor de
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
traduz a mesma perda de carga em um trecho de tubo reto de diâmetro
. A relação entre
e
é
onde
é o fator de atrito do tubo reto. Logo,
é proporcional ao diâmetro e ao coeficiente
, mas não diretamente à área de passagem.
Passo 4
Agora avaliamos cada alternativa:
a) Falsa. não é proporcional a
, pois é adimensional e depende apenas da geometria relativa da conexão.
b) Falsa. não é proporcional à área de passagem, mas sim ao diâmetro
(via
).
c) Verdadeira. Na prática, para conexões sob fluxo turbulento, 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 ( ), 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.
a) Falsa.
b) Falsa.
c) Verdadeira. Na prática, para conexões sob fluxo turbulento,
d) Falsa. A perda de carga varia com o quadrado da velocidade (
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
independe do número de Reynolds e do fator de atrito, podendo ser tratado como uma constante para a conexão em questão.