O sistema de abastecimento de uma localidade é feito por um reservatório principal, com nível de água
e por um reservatório de sobras com nível de água
, que complementa a vazão de entrada na rede no ponto B nas horas de picos de consumo.
a) Complete a tabela com as iniciais para cada condição de funcionamento.
b) Considere
;
c) A partir de qual valor de pressão em
a rede é abastecida somente pelo R1?
a) Complete a tabela com as iniciais para cada condição de funcionamento.
b) Considere
Condição | Há escoamento? S/N | Qual sentido? D/E | ||||
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A-B | B-C | B-rede | A-B | B-C | B-rede | |
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pode |
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Resp:
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício sobre sistema de abastecimento de água. A questão fala sobre dois reservatórios: o principal com nível de água
e um de sobras com nível
. Queremos entender como eles funcionam juntos para abastecer a rede no ponto B, especialmente nas horas de pico.
Pra resolver isso, vamos precisar entender conceitos de escoamento (se a água está fluindo ou não), direções do fluxo e algumas fórmulas básicas de hidráulica para calcular vazões e pressões. Vamos por partes!
Passo 2
Vamos começar com a letra a), que pede para completar a tabela com as iniciais para cada condição de funcionamento. A tabela tem colunas para escoamento (S/N), direção (D/E) e diferentes trechos da rede: A-B, B-C e B-rede.
- S/N: Indica se há escoamento (Sim ou Não).
- D/E: Indica a direção do fluxo (D para Direita, E para Esquerda, por exemplo).
Vamos analisar cada condição:
-
Condição 1:
- A-B: S (há escoamento)
- B-C: S (há escoamento)
- B-rede: pode (talvez tenha escoamento, depende)
- Direções: D, D, E
-
Condição 2:
- A-B: S
- B-C: S
- B-rede: S
- Direções: D, D, E
-
Condição 3:
- A-B: S
- B-C: N (não há escoamento)
- B-rede: S
- Direções: D, X (não aplica), E
-
Condição 4:
- A-B: S
- B-C: S
- B-rede: S
- Direções: D, E, E
Passo 3
Agora vamos para a letra b). Nos são dados os níveis de água:
Precisamos calcular as vazões
,
e
. Para isso, usamos a fórmula da vazão em tubos ou canais, que geralmente depende da diferença de altura (carga) e do diâmetro ou coeficientes específicos.
As fórmulas básicas podem ser:
Onde:
-
-
-
-
Aplicando os valores dados:
- Para
:
- Para:
- Para
:
Passo 4
Agora, na letra c), queremos saber a partir de qual valor de pressão em B a rede é abastecida somente pelo reservatório R1.
Sabemos que:
Isso significa que a pressão em B dividida pelo peso específico da água (
Isso indica que, quando a pressão em B atinge esse valor, somente o reservatório R1 (principal) estará abastecendo a rede, sem necessidade de complementar com o reservatório de sobras.