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HIDROLOGIA E HIDRÁULICA

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PABLO Cruz de Souza

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Questões resolvidas

Quanto ao fator de perda de carga f pode-se dizer que as afirmacoes a seguir:

I) O escoamento laminar tem o gradiente de pressão ao longo do comprimento do escoamento quando o Número de Reynolds é menor que 4100.

II) O escoamento turbulento liso, o escoamento é turbulento e o conduto é hidraulicamente liso e afeta diretamente o valor do fator f. Aonde:????????=−2,035log(????????)+1,679

III) O fator f por Colebrook-White, combinam duas equações abarcando o turbulento vindo do laminar e a transição entre turbulento liso e rugoso é representado por:
1????=2,0log(????3,706????+2,51????????)
Pode-se dizer que:

A. Somente I está correta
B. I e II estão corretas
C. Somente III está correta
D. I e III estão corretas
E. Todas estão corretas

diversos materiais se incrustam nos condutos, ou ocorre a corrosão de suas paredes, alterando o valor da sua rugosidade. Observando o material, pode-se colocar na ordem correta do que tem mais rugosidade e menos rugosidade:

A. Ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada; aço inoxidável novo
B. Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada; aço inoxidável novo
C. Aço inoxidável novo; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada
D. Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço inoxidável novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada
E. Borracha alisada; madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; aço inoxidável novo

A interação entre a rugosidade e a camada-limite é fundamental para a compreensão de como a perda de carga se dá em diferentes condutos. Segundo a figura, pode-se afirmar que:
I. Regiões próximos a parede no escoamento turbulento são: subcamada viscosa, camada externa e camada intermediária ou de superposição.
II. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial.
III. Se a rugosidade for maior do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso.
A. Todas estão corretas
B. Somente I está correta
C. Somente III está correta
D. I e III estão corretas
E. I e II estão corretas

2.2 Dimensionamento de Redes de Distribuição de Água

1.

O primeiro passo para você entender uma rede de distribuição de água (RDA) é conhecer as duas formas nas quais diferentes condutos podem se associar: em série ou em paralelo. Quanto aos condutos em série e paralelo pode-se dizer que as afirmacoes a seguir:

I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.

II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.

III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.

Pode-se dizer que:
I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.
II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.
III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.
A. I e III estão corretas
B. Somente III está correta
C. Somente I está correta
D. I e II estão corretas
E. Todas estão corretas

Qual a vazão em marcha e específica para uma cidade com 250.000 habitantes, área de 1.250 ha e consumo per capta de 275 L/hab.dia? Considere que existem 12 km de rede instalados.

A. qm = 0,12 L/s.ha e qd = 1,15 L/s.m.
B. qm = 1,15 L/s.ha e qd = 0,12 L/s.m.
C. Q = 1,43 m³/s.
D. qm = 1,15 L/s.m e qd = 0,12 L/s.ha.
E. qm = 0,12 L/s.m e qd = 1,15 L/s.ha.

Qual o número de habitantes se deve atingir para que um bloco populacional que hoje é atendido pela tubulação de 150 mm de diâmetro, e cada habitante consome em média 300 L/dia, tendo uma vazão no sistema de 6,5 L/s, ao qual ainda consegue atender bem atualmente? Busque consultar a tabela da norma ABNT que indica a vazão máxima para cada diâmetro de tubulação

A. 5000 habitantes

Como são classificadas as chuvas?

A. Neve, granizo e chuva. Esses são tipos de precipitação.
B. Precipitação, neve, granizo e chuva. Precipitação consiste na água proveniente do vapor de água da atmosfera depositada na superfície terrestre sob qualquer forma: chuva, granizo, neblina, neve, orvalho ou geada.
C. Orográfica, convectiva e distal. Distal não é uma classificação para chuva.
D. Orográfica, convectiva e frontal. Orográfica: ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação; Convectiva: desenvolve-se quando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz a precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante. Frontal: esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
E. Intercâmbio, descida e circulação. Circulação não é uma classificação para chuva.

Assinale a alternativa que contém um tipo de chuva que ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.

A. Convectivas. Desenvolvem-se quando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante.
B. Orográfica. Ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.
C. Frontal. Esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
D. Distal. Isso não é um tipo de chuva.
E. Granizo. É um tipo de precipitação, e não um tipo de chuva.

Sobre os aspectos físicos da água:

A. A cor é a medida da dificuldade de um feixe de luz de atravessar uma certa quantidade de água. A cor é medida através da cor verdadeira e da cor aparente, e não da quantidade de um feixe de luz atravessar a água.
B. A temperatura pode influenciar na solubilidade de substâncias e gases. Além da temperatura, a pressão também influencia no aspecto solubilidade.
C. A turbidez é calculada por meio da cor verdadeira e da cor aparente. A turbidez é medida através da quantidade de um feixe de luz atravessar a coluna de água. Para essa medição pode ser utilizado o disco de Secchi, equipamento simples e utilizado in situ.
D. O odor pode estar relacionado com a acidez da água. O odor está relacionado à decomposição biológica de materiais orgânicos, ou seja, à formação de gases.
E. O sabor está relacionado com a formação de gases na água. O sabor está mais relacionado à presença de metais na água, que podem alterar o pH e consequentemente o seu sabor.

Sobre os aspectos químicos da água:

A. O pH da água pode ser alcalino (maior que 7) ou ácido (menor que 7). pH refere-se ao potencial hidrogeniônico e representa à quantidade (concentração molar ou molaridade) de cátions hidrônio (H+ ou H3O+) presentes no meio.
B. A alcalinidade é causada por sais alcalinos, principalmente o bicarbonato de sódio. A alcalinidade é causada pelos sais alcalinos, mas não somente pelo de sódio. Os principais são os de sódio e cálcio.
C. Fluoretos podem originar-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais. Fluoretos não são resíduos de indústrias, mas produtos adicionados às águas de abastecimento e têm ação benéfica na prevenção de cáries.
D. Ferro e manganês têm ação benéfica para a prevenção de cáries. Os fluoretos que são utilizados para a prevenção de cáries, o ferro e manganês são metais pesados e resíduos naturais da degradação dos solos ou mesmo de processos industriais.
E. A dureza resulta da presença de sais ácidos. A dureza é devido à presença de sais alcalinos terrosos (cálcio e magnésio) ou de outros metais bivalentes, e não de ácidos.

Sobre os aspectos biológicos da água:

A. Coliformes são indicadores apenas de fezes de animais. Os coliformes estão mais relacionados à presença de esgotos na água, e não somente à presença de fezes de animais.
B. As algas alteram apenas o sabor da água, não influenciando em outros aspectos. Não apenas o sabor, mas o odor, a toxicidade, a turbidez, a cor e a formação de massas de matéria orgânica, que, ao serem decompostas, provocam a redução do oxigênio dissolvido.
C. As algas podem provocar corrosão quando se proliferam em excesso. Chamado de corrosão microbiológica, que também pode ser provocado por outros micro-organismos, como bactérias e fungos.
D. Coliformes produzem massas de matéria orgânica. São as algas que produzem massas de matéria orgânica, e não os coliformes.
E. Coliformes alteram o aspecto estético da água. Os coliformes indicam a presença desses micro-organismos na água, que são oriundos da grande quantidade de esgotos domésticos nas águas superficiais.

A hidrologia é uma ciência aplicada que estuda a dinâmica da água na natureza, abrangendo os seus aspectos e as interações que interferem na sua ocorrência e distribuição na atmosfera, na superfície terrestre e no subsolo. Marque a alternativa referente a seus aspectos:

A. A precipitação pode ser medida pelo pluviômetro, que registra automaticamente a precipitação ocorrida. O pluviômetro mede a quantidade das águas da chuva e não a quantidade de água de um rio.
B. A evaporação é medida por meio de lisímetros, que são tanques enterrados no solo. A evaporação é medida por meio de tanques evaporímetros, ou seja, tanques com água expostos à evaporação, e atmômetros, que são evaporímetros nos quais a evaporação d’água ocorre através de uma superfície porosa.
C. A infiltração é um processo que afeta diretamente o escoamento superficial, que é responsável pelos processos de erosão. Parte da água da chuva é perdida pelo processo de infiltração, reduzindo, portanto, as águas superficiais, e passam a fazer parte assim das águas subterrâneas.
D. O escoamento superficial é estimado por meio de um anemômetro. A estimativa do escoamento superficial é feita por meio de medição do nível de água, em postos fluviométricos, onde a altura do nível de água é obtida com auxílio das réguas limnimétricas.
E. A evapotranspiração é medida por meio de tanques de evaporação e lisímetros. O levantamento de dados de evapotranspiração é feito por meio de lisímetros e evaporímetros, entre outros instrumentos, mas não de tanques de evaporação.

Marque a alternativa correta relativa à vazão e à distribuição estatística:

A. Os dados hidrológicos não apresentam flutuações e têm alta confiabilidade. Os dados hidrológicos apresentam variabilidade e precisam ser ajustados por meio da estatística, pois podem conter erros de medição e observação ou flutuações dos seus próprios valores.
B. Vazão é o volume de água de precipitação. Vazão é o volume de água que passa por um determinado local (canal de rio) em um intervalo de tempo.
C. Um hidrograma é um gráfico que indica os níveis de precipitação. Os hidrogramas estão relacionados aos níveis de precipitação, mas principalmente aqueles oriundos de chuvas intensas.
D. A aleatoriedade dos processos hidrológicos impossibilita o cálculo estatístico. A estatística possibilita que dados flutuantes, como os hidrológicos, sejam ajustados e calculados.
E. Os hidrogramas fornecem importantes dados hidrológicos. São gráficos de vazão que possibilitam acompanhar a quantidade de água do escoamento superficial por um determinado período, fornecendo informações de quando inicia o escoamento ou mesmo quando ocorre o aumento desse escoamento, por exemplo.

Um conduto cilíndrico interliga dois tanques de cerveja artesanal a uma velocidade constante e com diferença de 10 metros entre suas cotas. O fluido dentro dos tanques é mantido a uma pressão de 101.325 Pa e ocupa 95% da área do conduto quando transportado. Defina que tipo de escoamento ocorre nesse conduto e quais são os principais parâmetros que devem ser levados em consideração em seu cálculo de dimensionamento ou verificação.
[object Object]
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[object Object]
[object Object]
[object Object]

De uma grande barragem, parte uma canalização de 250mm de diâmetro, de onde a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão deste jato é 360L/s. Calcular a velocidade Vj do jato e a altura (H) na barragem. Considere que não há perda de energia no processo e que a velocidade de decaimento do nível da barragem é nula.

A. Vj = 7,33m/s e H =2,74m.
B. Vj = 7,33m/s e H = 0,37m.
C. Vj = 7,33 X 10-3m/s e H = 2,74 X 10-6m.
D. Vj = 7,33m/s e H = 0,37m.
E. Vj = 7,33m/s e H =2,74m.

Uma tubulação vertical de 200mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 100mm, onde a pressão é de 1 atm. A 4 metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 18mca. Calcular a velocidade e a vazão no trecho de diâmetro 200mm. Considerar escoamento permanente e sem perda de energia.

A. V = 3,91m/s e Q = 0,12m^3/s.

+Camada-Limite em Escoamento Laminar e Turbulento

1.
Qual opção define melhor a diferença entre escoamento laminar e turbulento?

A.
Ambos possuem comportamento errático e aleatório, a diferença é que, no escoamento turbulento, as partículas de fluido se movem tridimensionalmente e bidimensionalmente no laminar.
O comportamento laminar não é errático nem aleatório. Por causa disso, as partículas em um escoamento laminar se movem em apenas uma direção dentro do fluxo.

B.
O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções, ao passo que o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção.

C.
Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificar a trajetória das partículas, a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas imaginárias do escoamento e o laminar não.
O escoamento turbulento não possui uma trajetória previsível, pois ele se desenvolve de forma aleatória, exatamente por isso existe uma interação macroscópica entre as camadas imaginárias do escoamento.

D.
O escoamento turbulento é errático, com a velocidade das partículas variando até 20% da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente, ao passo que o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida.
Sim, a velocidade das particulas varia até 20% da velocidade média no escoamento turbulento, que é errático, e no laminar a trajetória se define como se houvesse camadas imaginárias de escoamento que não interagem entre si.

E.
O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram, por isso é mais comumente encontrado na natureza, em rios e em corredeiras. O escoamento turbulento, devido a seu caráter aleatório, é difícil de ser identificado em escoamentos naturais.
O erro aqui se encontra na afirmação de que é fácil encontrar escoamento laminar na natureza e difícil de encontrar escoamento turbulento, ocorre exatamente o contrário, pois a natureza está cheia de escoamento mais dinâmicos, como corredeiras e cachoeiras, que são turbulentos.

A.
Ambos possuem comportamento errático e aleatório, a diferença é que, no escoamento turbulento, as partículas de fluido se movem tridimensionalmente e bidimensionalmente no laminar.
B.
O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções, ao passo que o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção.
C.
Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificar a trajetória das partículas, a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas imaginárias do escoamento e o laminar não.
D.
O escoamento turbulento é errático, com a velocidade das partículas variando até 20% da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente, ao passo que o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida.
E.
O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram, por isso é mais comumente encontrado na natureza, em rios e em corredeiras. O escoamento turbulento, devido a seu caráter aleatório, é difícil de ser identificado em escoamentos naturais.

2.
Qual é a faixa de classificação do escoamento por meio do número de Reynolds?

A.
R < 2.100 – Laminar 2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Turbulento.
B.
R < 3.000 – Laminar R > 3.000 - Turbulento.
C.
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser laminar quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser turbulento, quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.
D.
2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Laminar.
E.
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser turbulento quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser laminar quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.

Sobre a água, assinale a alternativa correta.

A. As moléculas da água no estado líquido se encontram proximas uma das outras, portanto possui uma densidade menor do que na forma solida. No estado líquido, as moléculas estão mais afastadas umas das outras, mas, à medida que vão congelando, as moléculas se aproximam mais e formam mais ligações, adquirindo uma organização específica (hexagonal) com espaços vazios. Esses espaços são os responsáveis pela expansão da água. Visto que o volume aumenta, mas a massa de água permanece a mesma, a densidade do gelo diminui.
B. A água é a principal substância da Terra, ocupando 98% do território do planeta. A água ocupa aproximadamente 70% da superfície do nosso planeta.
C. A água é capaz de dissolver qualquer substância química. A água só dissolve solutos polares.
D. Substâncias como vitaminas e sais minerais não são possíveis de serem dissolvidas na água Vitaminas e sais minerais são polares, portanto, é possível dissolvê-los na água.
E. A água em forma líquida apresenta-se com densidade maior do que a forma sólida. O gelo possui densidade de 0,92 g/cm 3 , e a água apresenta densidade entre 0,99 e 1,00 g/cm 3.

Sobre o ciclo hidrológico e das bacias hidrográficas, assinale a alternativa correta.

A. A bacia hidrográfica é constituída apenas de rios maiores.
B. O ciclo hidrológico corresponde aos índices pluviométricos.
C. Entre as funções da bacia hidrográfica, pode-se mencionar a captação de água, a qual é definida como a dinâmica de captação das águas pela bacia no decorrer de um período de tempo ou evento de precipitação.
D. A evapotranspiração é a junção da evaporação de água e dos índices pluviométricos.
E. As águas não mudam suas condições.

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Questões resolvidas

Quanto ao fator de perda de carga f pode-se dizer que as afirmacoes a seguir:

I) O escoamento laminar tem o gradiente de pressão ao longo do comprimento do escoamento quando o Número de Reynolds é menor que 4100.

II) O escoamento turbulento liso, o escoamento é turbulento e o conduto é hidraulicamente liso e afeta diretamente o valor do fator f. Aonde:????????=−2,035log(????????)+1,679

III) O fator f por Colebrook-White, combinam duas equações abarcando o turbulento vindo do laminar e a transição entre turbulento liso e rugoso é representado por:
1????=2,0log(????3,706????+2,51????????)
Pode-se dizer que:

A. Somente I está correta
B. I e II estão corretas
C. Somente III está correta
D. I e III estão corretas
E. Todas estão corretas

diversos materiais se incrustam nos condutos, ou ocorre a corrosão de suas paredes, alterando o valor da sua rugosidade. Observando o material, pode-se colocar na ordem correta do que tem mais rugosidade e menos rugosidade:

A. Ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada; aço inoxidável novo
B. Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada; aço inoxidável novo
C. Aço inoxidável novo; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada
D. Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço inoxidável novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada
E. Borracha alisada; madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; aço inoxidável novo

A interação entre a rugosidade e a camada-limite é fundamental para a compreensão de como a perda de carga se dá em diferentes condutos. Segundo a figura, pode-se afirmar que:
I. Regiões próximos a parede no escoamento turbulento são: subcamada viscosa, camada externa e camada intermediária ou de superposição.
II. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial.
III. Se a rugosidade for maior do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso.
A. Todas estão corretas
B. Somente I está correta
C. Somente III está correta
D. I e III estão corretas
E. I e II estão corretas

2.2 Dimensionamento de Redes de Distribuição de Água

1.

O primeiro passo para você entender uma rede de distribuição de água (RDA) é conhecer as duas formas nas quais diferentes condutos podem se associar: em série ou em paralelo. Quanto aos condutos em série e paralelo pode-se dizer que as afirmacoes a seguir:

I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.

II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.

III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.

Pode-se dizer que:
I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.
II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.
III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.
A. I e III estão corretas
B. Somente III está correta
C. Somente I está correta
D. I e II estão corretas
E. Todas estão corretas

Qual a vazão em marcha e específica para uma cidade com 250.000 habitantes, área de 1.250 ha e consumo per capta de 275 L/hab.dia? Considere que existem 12 km de rede instalados.

A. qm = 0,12 L/s.ha e qd = 1,15 L/s.m.
B. qm = 1,15 L/s.ha e qd = 0,12 L/s.m.
C. Q = 1,43 m³/s.
D. qm = 1,15 L/s.m e qd = 0,12 L/s.ha.
E. qm = 0,12 L/s.m e qd = 1,15 L/s.ha.

Qual o número de habitantes se deve atingir para que um bloco populacional que hoje é atendido pela tubulação de 150 mm de diâmetro, e cada habitante consome em média 300 L/dia, tendo uma vazão no sistema de 6,5 L/s, ao qual ainda consegue atender bem atualmente? Busque consultar a tabela da norma ABNT que indica a vazão máxima para cada diâmetro de tubulação

A. 5000 habitantes

Como são classificadas as chuvas?

A. Neve, granizo e chuva. Esses são tipos de precipitação.
B. Precipitação, neve, granizo e chuva. Precipitação consiste na água proveniente do vapor de água da atmosfera depositada na superfície terrestre sob qualquer forma: chuva, granizo, neblina, neve, orvalho ou geada.
C. Orográfica, convectiva e distal. Distal não é uma classificação para chuva.
D. Orográfica, convectiva e frontal. Orográfica: ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação; Convectiva: desenvolve-se quando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz a precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante. Frontal: esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
E. Intercâmbio, descida e circulação. Circulação não é uma classificação para chuva.

Assinale a alternativa que contém um tipo de chuva que ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.

A. Convectivas. Desenvolvem-se quando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante.
B. Orográfica. Ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.
C. Frontal. Esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
D. Distal. Isso não é um tipo de chuva.
E. Granizo. É um tipo de precipitação, e não um tipo de chuva.

Sobre os aspectos físicos da água:

A. A cor é a medida da dificuldade de um feixe de luz de atravessar uma certa quantidade de água. A cor é medida através da cor verdadeira e da cor aparente, e não da quantidade de um feixe de luz atravessar a água.
B. A temperatura pode influenciar na solubilidade de substâncias e gases. Além da temperatura, a pressão também influencia no aspecto solubilidade.
C. A turbidez é calculada por meio da cor verdadeira e da cor aparente. A turbidez é medida através da quantidade de um feixe de luz atravessar a coluna de água. Para essa medição pode ser utilizado o disco de Secchi, equipamento simples e utilizado in situ.
D. O odor pode estar relacionado com a acidez da água. O odor está relacionado à decomposição biológica de materiais orgânicos, ou seja, à formação de gases.
E. O sabor está relacionado com a formação de gases na água. O sabor está mais relacionado à presença de metais na água, que podem alterar o pH e consequentemente o seu sabor.

Sobre os aspectos químicos da água:

A. O pH da água pode ser alcalino (maior que 7) ou ácido (menor que 7). pH refere-se ao potencial hidrogeniônico e representa à quantidade (concentração molar ou molaridade) de cátions hidrônio (H+ ou H3O+) presentes no meio.
B. A alcalinidade é causada por sais alcalinos, principalmente o bicarbonato de sódio. A alcalinidade é causada pelos sais alcalinos, mas não somente pelo de sódio. Os principais são os de sódio e cálcio.
C. Fluoretos podem originar-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais. Fluoretos não são resíduos de indústrias, mas produtos adicionados às águas de abastecimento e têm ação benéfica na prevenção de cáries.
D. Ferro e manganês têm ação benéfica para a prevenção de cáries. Os fluoretos que são utilizados para a prevenção de cáries, o ferro e manganês são metais pesados e resíduos naturais da degradação dos solos ou mesmo de processos industriais.
E. A dureza resulta da presença de sais ácidos. A dureza é devido à presença de sais alcalinos terrosos (cálcio e magnésio) ou de outros metais bivalentes, e não de ácidos.

Sobre os aspectos biológicos da água:

A. Coliformes são indicadores apenas de fezes de animais. Os coliformes estão mais relacionados à presença de esgotos na água, e não somente à presença de fezes de animais.
B. As algas alteram apenas o sabor da água, não influenciando em outros aspectos. Não apenas o sabor, mas o odor, a toxicidade, a turbidez, a cor e a formação de massas de matéria orgânica, que, ao serem decompostas, provocam a redução do oxigênio dissolvido.
C. As algas podem provocar corrosão quando se proliferam em excesso. Chamado de corrosão microbiológica, que também pode ser provocado por outros micro-organismos, como bactérias e fungos.
D. Coliformes produzem massas de matéria orgânica. São as algas que produzem massas de matéria orgânica, e não os coliformes.
E. Coliformes alteram o aspecto estético da água. Os coliformes indicam a presença desses micro-organismos na água, que são oriundos da grande quantidade de esgotos domésticos nas águas superficiais.

A hidrologia é uma ciência aplicada que estuda a dinâmica da água na natureza, abrangendo os seus aspectos e as interações que interferem na sua ocorrência e distribuição na atmosfera, na superfície terrestre e no subsolo. Marque a alternativa referente a seus aspectos:

A. A precipitação pode ser medida pelo pluviômetro, que registra automaticamente a precipitação ocorrida. O pluviômetro mede a quantidade das águas da chuva e não a quantidade de água de um rio.
B. A evaporação é medida por meio de lisímetros, que são tanques enterrados no solo. A evaporação é medida por meio de tanques evaporímetros, ou seja, tanques com água expostos à evaporação, e atmômetros, que são evaporímetros nos quais a evaporação d’água ocorre através de uma superfície porosa.
C. A infiltração é um processo que afeta diretamente o escoamento superficial, que é responsável pelos processos de erosão. Parte da água da chuva é perdida pelo processo de infiltração, reduzindo, portanto, as águas superficiais, e passam a fazer parte assim das águas subterrâneas.
D. O escoamento superficial é estimado por meio de um anemômetro. A estimativa do escoamento superficial é feita por meio de medição do nível de água, em postos fluviométricos, onde a altura do nível de água é obtida com auxílio das réguas limnimétricas.
E. A evapotranspiração é medida por meio de tanques de evaporação e lisímetros. O levantamento de dados de evapotranspiração é feito por meio de lisímetros e evaporímetros, entre outros instrumentos, mas não de tanques de evaporação.

Marque a alternativa correta relativa à vazão e à distribuição estatística:

A. Os dados hidrológicos não apresentam flutuações e têm alta confiabilidade. Os dados hidrológicos apresentam variabilidade e precisam ser ajustados por meio da estatística, pois podem conter erros de medição e observação ou flutuações dos seus próprios valores.
B. Vazão é o volume de água de precipitação. Vazão é o volume de água que passa por um determinado local (canal de rio) em um intervalo de tempo.
C. Um hidrograma é um gráfico que indica os níveis de precipitação. Os hidrogramas estão relacionados aos níveis de precipitação, mas principalmente aqueles oriundos de chuvas intensas.
D. A aleatoriedade dos processos hidrológicos impossibilita o cálculo estatístico. A estatística possibilita que dados flutuantes, como os hidrológicos, sejam ajustados e calculados.
E. Os hidrogramas fornecem importantes dados hidrológicos. São gráficos de vazão que possibilitam acompanhar a quantidade de água do escoamento superficial por um determinado período, fornecendo informações de quando inicia o escoamento ou mesmo quando ocorre o aumento desse escoamento, por exemplo.

Um conduto cilíndrico interliga dois tanques de cerveja artesanal a uma velocidade constante e com diferença de 10 metros entre suas cotas. O fluido dentro dos tanques é mantido a uma pressão de 101.325 Pa e ocupa 95% da área do conduto quando transportado. Defina que tipo de escoamento ocorre nesse conduto e quais são os principais parâmetros que devem ser levados em consideração em seu cálculo de dimensionamento ou verificação.
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De uma grande barragem, parte uma canalização de 250mm de diâmetro, de onde a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão deste jato é 360L/s. Calcular a velocidade Vj do jato e a altura (H) na barragem. Considere que não há perda de energia no processo e que a velocidade de decaimento do nível da barragem é nula.

A. Vj = 7,33m/s e H =2,74m.
B. Vj = 7,33m/s e H = 0,37m.
C. Vj = 7,33 X 10-3m/s e H = 2,74 X 10-6m.
D. Vj = 7,33m/s e H = 0,37m.
E. Vj = 7,33m/s e H =2,74m.

Uma tubulação vertical de 200mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 100mm, onde a pressão é de 1 atm. A 4 metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 18mca. Calcular a velocidade e a vazão no trecho de diâmetro 200mm. Considerar escoamento permanente e sem perda de energia.

A. V = 3,91m/s e Q = 0,12m^3/s.

+Camada-Limite em Escoamento Laminar e Turbulento

1.
Qual opção define melhor a diferença entre escoamento laminar e turbulento?

A.
Ambos possuem comportamento errático e aleatório, a diferença é que, no escoamento turbulento, as partículas de fluido se movem tridimensionalmente e bidimensionalmente no laminar.
O comportamento laminar não é errático nem aleatório. Por causa disso, as partículas em um escoamento laminar se movem em apenas uma direção dentro do fluxo.

B.
O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções, ao passo que o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção.

C.
Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificar a trajetória das partículas, a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas imaginárias do escoamento e o laminar não.
O escoamento turbulento não possui uma trajetória previsível, pois ele se desenvolve de forma aleatória, exatamente por isso existe uma interação macroscópica entre as camadas imaginárias do escoamento.

D.
O escoamento turbulento é errático, com a velocidade das partículas variando até 20% da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente, ao passo que o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida.
Sim, a velocidade das particulas varia até 20% da velocidade média no escoamento turbulento, que é errático, e no laminar a trajetória se define como se houvesse camadas imaginárias de escoamento que não interagem entre si.

E.
O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram, por isso é mais comumente encontrado na natureza, em rios e em corredeiras. O escoamento turbulento, devido a seu caráter aleatório, é difícil de ser identificado em escoamentos naturais.
O erro aqui se encontra na afirmação de que é fácil encontrar escoamento laminar na natureza e difícil de encontrar escoamento turbulento, ocorre exatamente o contrário, pois a natureza está cheia de escoamento mais dinâmicos, como corredeiras e cachoeiras, que são turbulentos.

A.
Ambos possuem comportamento errático e aleatório, a diferença é que, no escoamento turbulento, as partículas de fluido se movem tridimensionalmente e bidimensionalmente no laminar.
B.
O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções, ao passo que o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção.
C.
Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificar a trajetória das partículas, a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas imaginárias do escoamento e o laminar não.
D.
O escoamento turbulento é errático, com a velocidade das partículas variando até 20% da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente, ao passo que o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida.
E.
O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram, por isso é mais comumente encontrado na natureza, em rios e em corredeiras. O escoamento turbulento, devido a seu caráter aleatório, é difícil de ser identificado em escoamentos naturais.

2.
Qual é a faixa de classificação do escoamento por meio do número de Reynolds?

A.
R < 2.100 – Laminar 2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Turbulento.
B.
R < 3.000 – Laminar R > 3.000 - Turbulento.
C.
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser laminar quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser turbulento, quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.
D.
2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Laminar.
E.
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser turbulento quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser laminar quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.

Sobre a água, assinale a alternativa correta.

A. As moléculas da água no estado líquido se encontram proximas uma das outras, portanto possui uma densidade menor do que na forma solida. No estado líquido, as moléculas estão mais afastadas umas das outras, mas, à medida que vão congelando, as moléculas se aproximam mais e formam mais ligações, adquirindo uma organização específica (hexagonal) com espaços vazios. Esses espaços são os responsáveis pela expansão da água. Visto que o volume aumenta, mas a massa de água permanece a mesma, a densidade do gelo diminui.
B. A água é a principal substância da Terra, ocupando 98% do território do planeta. A água ocupa aproximadamente 70% da superfície do nosso planeta.
C. A água é capaz de dissolver qualquer substância química. A água só dissolve solutos polares.
D. Substâncias como vitaminas e sais minerais não são possíveis de serem dissolvidas na água Vitaminas e sais minerais são polares, portanto, é possível dissolvê-los na água.
E. A água em forma líquida apresenta-se com densidade maior do que a forma sólida. O gelo possui densidade de 0,92 g/cm 3 , e a água apresenta densidade entre 0,99 e 1,00 g/cm 3.

Sobre o ciclo hidrológico e das bacias hidrográficas, assinale a alternativa correta.

A. A bacia hidrográfica é constituída apenas de rios maiores.
B. O ciclo hidrológico corresponde aos índices pluviométricos.
C. Entre as funções da bacia hidrográfica, pode-se mencionar a captação de água, a qual é definida como a dinâmica de captação das águas pela bacia no decorrer de um período de tempo ou evento de precipitação.
D. A evapotranspiração é a junção da evaporação de água e dos índices pluviométricos.
E. As águas não mudam suas condições.

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1.1 Perda de Carga Localizada, Acessórios de Tubulação
DESAFIO
É solicitado a um engenheiro que ele diminua a perda de carga de uma tubulação existente, pois está faltando pressão no ponto de entrega da água. 
O primeiro passo para essa tarefa é descobrir a atual perda de carga do escoamento e saber quanto é devido à perda de carga linear e quanto é devido à perda de carga localizada. 
Sabe-se que uma vazão de 0,008 m3/s de água atravessa de forma constante uma tubulação de ferro fundido novo, que possui: 30 m de conduto com diâmetro de 50 mm. Nessa tubulação, há duas curvas de 90 graus e uma expansão para o diâmetro de 200 mm. No conduto de 200 mm de diâmetro, há uma válvula de retenção basculante. Esse conduto tem 23 m. Há também um conduto de 100 mm, com comprimento de 46 m, que começa com uma contração e tem uma válvula globo. A entrada e saída da tubulação possuem um coeficiente de perda de carga equivalente a 1,00. A pergunta a ser respondida é:
Qual a perda de carga total do escoamento? Qual a porcentagem de perda de carga localizada e de perda de carga linear nesse sistema? Munido dessas informações, o engenheiro vai poder tomar a melhor decisão sobre como diminuir a perda de carga total do escoamento.
Padrão de resposta esperado
Objetivo: Descobrir a perda de carga linear e localizada de cada trecho do conduto. A soma delas resultará na carga total.
Dados:
Vazão constante Q = 0,008 m3/s
Viscosidade cinemática da água υ = 1,003 X 10-6 m2/s
Rugosidade do ferro fundido novo ε = 0,00026 m
Calculando HPlinear:
Velocidade V = 4Q/ΠD2 (continuidade)
Reynolds Re = VD/υ
1/√f=2,0 log⁡(ε/3,706D+2,51/(Re√f)) (calcular de forma iterativa)
hplinear = f L/D V2/2g
Calculando HPsingular
Encontrar coeficiente Ks para cada singularidade;
hpsingular = Σ(Ks) V2/2g
Calculando HPtotal
hptotal = hplinear + hpsingular
Porcentagens:
Porcentagem de hplinear = hplinear/hptotal
Porcentagem de hpsingular = hplinear/hpsingular
EXERCICIOS
1. 
Qual a perda de carga singular em um conduto de 100 m, diâmetro de 100 mm, com um fluido escoando a 2 m/s, apresentando as seguintes singularidades rosqueadas na tubulação: válvula globo totalmente aberta e cotovelo de 45º com raio normal?
A.  1,16 m.
Não foi considerada a perda de carga do cotovelo de 45º. Calcula-se
hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.
B. 0,61 m.
A velocidade não foi colocada ao quadrado. Calcula-se
hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.
C. 0,06 m.
Não foi considerada a perda de carga em função da válvula globo. Calcula-se
hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.
D. 1, 22 m.
Esta é a resposta correta! Calcula-se
hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.
E. 0,00 m.
Só não há perda de carga singular se não houver singularidades. Calcula-se
hpS = KV²/2g, sendo K = 5,7 + 0,29 e V = 2 m/s.
2. 
O que acontece com a perda de carga singular do escoamento anteriormente mencionado se a viscosidade do fluido que escoa aumentar em 20% e se a válvula globo for totalmente fechada?
A. 
A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento completo da válvula globo aumenta em 100% sua perda de carga singular.
A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito curto. O fechamento completo da válvula estancaria o escoamento, levando o coeficiente de perda de carga a tender ao infinito.
B. 
A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento da válvula não altera a perda de carga, seu Ks é constante, independentemente da abertura da válvula.
A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito curto. O fechamento completo altera a perda de carga, Ks é, sim, função da abertura da válvula.
C. 
A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a perda de carga linear. O fechamento completo da válvula globo aumenta em 100% sua perda de carga singular.
Apesar de a primeira parte estar correta, o fechamento completo da válvula estancaria o escoamento, levando o coeficiente de perda de carga a tender ao infinito.
D. 
A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%.
O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa que ela ficará em repouso, logo seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de carga tão grande que simplesmente para o escoamento.
A viscosidade não interfere na perda de carga nas singularidades, pois o escoamento no local é muito complexo e se desenvolve em um conduto muito curto. A segunda parte da resposta está correta.
E. 
A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a perda de carga linear.
O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa que ela ficará em repouso, assim, seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de carga tão grande que simplesmente para o escoamento.
O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento.
3. 
Qual o comprimento equivalente das perdas de cargas singulares da tubulação anteriormente citada, considerando que o tubo perde linearmente 0,135 m de carga por metros de tubulação?
A. 
9 m.
Leq = Hps/J = 1,22/0,135.
B. 
14 m.
Leq = Hps/J = 1,22/0,135.
C. 
10 m.
Leq = Hps/J = 1,22/0,135.
D. 
12 m.
Leq = Hps/J = 1,22/0,135.
E. 
8 m.
Leq = Hps/J = 1,22/0,135.
4. 
Qual o erro relativo da perda de carga linear em comparação com a perda de carga total?
A. 
0,08%.
erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%.
B. 
4,30%.
erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109.
C. 
8,28%.
erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109.
D. 
9,00%.
erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%. Este cálculo foi realizado erroneamente, erelativo = hpS/hpL.
E. 
0,09%.
erelativo = 1 - L/ Lvirtual = 1 – 100/109 = 0,082 ou 8,28%. Este cálculo foi realizado erroneamente, erelativo = hpS/hpL, e ainda foi interpretado de forma equivocada.
5. 
Qual o valor do fator de atrito f na tubulação anteriormente citada? Qual valor do somatório de Ks tornaria a perda de carga singular idêntica à perda de carga linear?
A. 
0,66 e 66,2.
f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, Ks = hpL 2g / V².
B. 
0,066 e 66,2.
f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, 
Ks = hpL 2g / V².
C. 
0,132 e 66,2.
f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, 
Ks = hpL 2g / V².
D. 
0,066 e 132,4.
f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, 
Ks = hpL 2g / V².
E. 
0,132 e 132,4.
f = JD2g/V² e, para que a perda linear seja igual à singular, 
Ks = hpL 2g / V².
1.2 Equação da Energia para Escoamento em Tubos: Cálculo de Perda de Carga
DESAFIO
Um trabalho de consultoria é solicitado a você. Quem recorre à consultoria, nesse caso, é um agricultor, que indica o seguinte problema:
O que você diria ao agricultor? Estime valores, com justificativa, para parâmetros que não foram dados no problema.
RESPOSTA ESPERADA
Dados do problema:
Vazão no conduto (Q): 8640 m3/dia = 8640 m3 / 86400 s = 0,1 m3/s
Pressão disponível no ponto de entrega de água (P) = 10 mca
Comprimento do conduto (L) = km = 1,5 km = 1500 m
Interpretando o problema:
É necessário calcular a perda de carga (hp) entre o reservatório e o ponto de entrega de água, de forma a conseguir que, no ponto de entrega, haja 10 mca, e, ao fim do dia, tenham sido transportados8640 m3 de água.
A energia disponível no reservatório é função exclusivamente de sua altura, pois a água está parada, logo V2/2g = 0 e a pressão nele é atmosférica. Logo, o reservatório deve ter uma altura H = hp + 10 mca.
Decisões a serem tomadas:
A escolha do diâmetro (D) e velocidade (V) do conduto é realizada por meio da equação da continuidade (Q = VA). Podemos arbitrar valores possíveis para V e D. Essa escolha deve levar em consideração dois pontos:
1) Quanto menor a velocidade e maior o diâmetro, menor será sua perda de carga.
2) Quanto maior o diâmetro, mais caro é o conduto. A rugosidade (ε) do conduto pode ser encontrada em valores tabelados. Quanto menor seu valor, menor a perda de carga no conduto.
Roteiro de cálculo:
Calcular o número de Reynolds para classificar o escoamento:
Re = VD/v; a viscosidade cinemática da água possui o valor de 1,003*10-6 m2/s, e V e D são definidos pelo engenheiro. A classificação do escoamento será turbulenta. A velocidade deveria ser extremamente baixa para alcançar a condição laminar com essa vazão, situação impraticável na vida real.
Calcular o fator f de forma iterativa:
1/√f = 2,0 log⁡(ε/3,706 D + 2,51/(Re√f)); o fator f para escoamento turbulento é a função da rugosidade e o diâmetro, que são escolhidos pelo engenheiro e pelo número de Reynolds (Re) que pode ser calculado.
Calcular a perda de carga:
hp = f L V2 / D2g; a perda de carga é a função do comprimento L, que é dado no problema, os valores de V e D, que são arbitrados pelo engenheiro, e do fator f.
Calcular a altura do reservatório:
H = hp + 10 mca; para saber a altura do reservatório, precisamos descobrir a perda de carga entre o reservatório e a área de plantio
EXERCICIO
1. 
Água a 20 ºC escoa por um tubo inclinado de 8 cm de diâmetro. Nas seções A e B, são obtidos os seguintes dados: PA = 186 kPa, VA = 3,2 m/s, ZA = 24,5 m, PB = 260 kPa, QB = 0,016 m³/s e ZB = 9,1 m. Qual é o sentido do escoamento? Qual é a perda de carga em metros?
A. 
B para A, hp = 58,6 m.
Sai de A para B, Hp = 7,86m
Resolução:
Diâmetro A = Diâmetro B
Logo vA = vB
Hp = ?
P1 = P2 + ΔP
HA = ZA + PA/Υh2O +vA^2/(2.10)
HA = 24,5 +186000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 43,98 m
HB = 9,1 + 260000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 36,12 m
Hp = HA – HB = 43,98 – 36,12 = 7,86m
HA > HB, logo o Sentido é de A por ser maior energia p/B
B. 
B para A, hp = 7,8 m.
Sai de A para B, Hp = 7,86m
Resolução:
Diâmetro A = Diâmetro B
Logo vA = vB
Hp = ?
P1 = P2 + ΔP
HA = ZA + PA/Υh2O +vA^2/(2.10)
HA = 24,5 +186000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 43,98 m
HB = 9,1 + 260000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 36,12 m
Hp = HA – HB = 43,98 – 36,12 = 7,86m
HA > HB, logo o Sentido é de A por ser maior energia p/B
C. 
A para B, hp = 8,4 m.
Sai de A para B, Hp = 7,86m
Resolução:
Diâmetro A = Diâmetro B
Logo vA = vB
Hp = ?
P1 = P2 + ΔP
HA = ZA + PA/Υh2O +vA^2/(2.10)
HA = 24,5 +186000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 43,98 m
HB = 9,1 + 260000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 36,12 m
Hp = HA – HB = 43,98 – 36,12 = 7,86m
HA > HB, logo o Sentido é de A por ser maior energia p/B
D. 
A para B, hp = 7,86m.
Sai de A para B, Hp = 7,86m
Resolução:
Diâmetro A = Diâmetro B
Logo vA = vB
Hp = ?
P1 = P2 + ΔP
HA = ZA + PA/Υh2O +vA^2/(2.10)
HA = 24,5 +186000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 43,98 m
HB = 9,1 + 260000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 36,12 m
Hp = HA – HB = 43,98 – 36,12 = 7,86m
HA > HB, logo o Sentido é de A por ser maior energia p/B
E. 
A para B, hp = 15,4 m.
Sai de A para B, Hp = 7,86m
Resolução:
Diâmetro A = Diâmetro B
Logo vA = vB
Hp = ?
P1 = P2 + ΔP
HA = ZA + PA/Υh2O +vA^2/(2.10)
HA = 24,5 +186000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 43,98 m
HB = 9,1 + 260000/9810 + 3,2/(2.9,8) = 36,12 m
Hp = HA – HB = 43,98 – 36,12 = 7,86m
2. 
Considere as seguintes informações sobre um conduto de ferro fundido: o fluido que nele escoa está em regime turbulento rugoso, o conduto possui um raio de 0,25 metros e o fator f se alterou de 0,01665 para 0,02476 ao longo de 20 anos. Qual é coeficiente de envelhecimento desse conduto?
A. 
0,05 m/ano.
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
B. 
0,000063 m/ano
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
C. 
0,00005 mm/ano.
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
D. 
0,0000624 mm/ano.
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
E. 
0,007 mm/ano
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​3. 
Quanto ao fator de perda de carga f pode-se dizer que as afirmações a seguir:
I) O escoamento laminar tem o gradiente de pressão ao longo do comprimento do escoamento quando o Número de Reynolds é menor que 4100.
II) O escoamento turbulento liso, o escoamento é turbulento e o conduto é hidraulicamente liso e afeta diretamente o valor do fator f. Aonde:
𝐽𝑓=−2,035log(𝜀𝑅)+1,679
III) O fator f por Colebrook-White, combinam duas equações abarcando o turbulento vindo do laminar e a transição entre turbulento liso e rugoso é representado por:
1𝑓=2,0log(𝜀3,706𝐷+2,51𝑅𝑓)
Pode-se dizer que:
A. 
Somente I está correta
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
B. 
I e II estão corretas
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
C. 
Somente III está correta
Veja a resolução a seguir:
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D. 
I e III estão corretas
Veja a resolução a seguir:
Clique aqui
​​​​​​​
E. 
Todas estão corretas
Veja a resolução a seguir:
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​​​​​​​
4. 
Os condutos são projetados para durar, em média, 50 anos. A rugosidade de um conduto varia ao longo do tempo. Com o passar dos anos, diversos materiais se incrustam nos condutos, ou ocorre a corrosão de suas paredes, alterando o valor da sua rugosidade. Observando o material, pode-se colocar na ordem correta do que tem mais rugosidade e menos rugosidade​​​​​​​:
A. 
Ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada; aço inoxidável novo
A rugosidade dos materiais, e seus valores são: madeira aduela, 0,5 mm; ferro galvanizado novo, 0,15 mm; aço chapa metálica nova, 0,05 mm; borracha alisada 0,01 mm; aço inoxidável novo 0,002 mm
B. 
Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada; aço inoxidável novo
A rugosidade dos materiais, e seus valores são: madeira aduela, 0,5 mm; ferro galvanizado novo, 0,15 mm; aço chapa metálica nova, 0,05 mm; borracha alisada 0,01 mm; aço inoxidável novo 0,002 mm
C. 
Aço inoxidável novo; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; madeira aduela; borracha alisada
A rugosidade dos materiais, e seus valores são: madeira aduela, 0,5 mm; ferro galvanizado novo, 0,15 mm; aço chapa metálica nova, 0,05 mm; borracha alisada 0,01 mm; aço inoxidável novo 0,002 mm.
D. 
Madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço inoxidável novo; aço chapa metálica nova; borracha alisada
A rugosidade dos materiais, e seus valores são: madeira aduela, 0,5 mm; ferro galvanizado novo, 0,15 mm; aço chapa metálica nova, 0,05 mm; borracha alisada 0,01 mm; aço inoxidável novo 0,002 mm
E. 
Borracha alisada; madeira aduela; ferro galvanizado novo; aço chapa metálica nova; aço inoxidável novo
A rugosidade dos materiais, e seus valores são: madeira aduela, 0,5 mm; ferro galvanizado novo, 0,15 mm; aço chapa metálica nova, 0,05 mm; borracha alisada 0,01 mm; aço inoxidável novo 0,002 mm
5. 
A interação entre a rugosidade e a camada-limite é fundamental para a compreensão de como a perda de carga se dá em diferentes condutos. Segundo a figura, pode-se afirmar que:
Distribuições típicas de velocidade e tensão cisalhante no escoamento turbulento próximo a uma parede
I. Regiões próximos a parede no escoamento turbulento são: subcamada viscosa, camada externa e camada intermediária ou de superposição.
II. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial.
III. Se a rugosidade for maior do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso.
Pode-se dizer que:
A. 
Todas estão corretas
As camadas no escoamento turbulento são caracterizadas em três regiões:
subcamada viscosa: a tensã o viscosa domina; camada externa: a tensão turbulenta domina; camada intermediária ou de superposição: ambos os tipos de tensão o importantes. A zona do perfil de velocidadesgovernada pela lei logarítmica é denominada zona inercial. Essa região não sofre influência notável da viscosidade. A única proposição errada é que de fato, se a rugosidade for menor do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso
B. 
Somente I está correta
As camadas no escoamento turbulento são caracterizadas em três regiões:
subcamada viscosa: a tensã o viscosa domina; camada externa: a tensão turbulenta domina; camada intermediária ou de superposição: ambos os tipos de tensão o importantes. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial. Essa região não sofre influência notável da viscosidade. A única proposição errada é que de fato, se a rugosidade for menor do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso
C. 
Somente III está correta
As camadas no escoamento turbulento são caracterizadas em três regiões:
subcamada viscosa: a tensã o viscosa domina; camada externa: a tensão turbulenta domina; camada intermediária ou de superposição: ambos os tipos de tensão o importantes. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial. Essa região não sofre influência notável da viscosidade. A única proposição errada é que de fato, se a rugosidade for menor do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso
D. 
I e III estão corretas
As camadas no escoamento turbulento são caracterizadas em três regiões:
subcamada viscosa: a tensã o viscosa domina; camada externa: a tensão turbulenta domina; camada intermediária ou de superposição: ambos os tipos de tensão o importantes. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial. Essa região não sofre influência notável da viscosidade. A única proposição errada é que de fato, se a rugosidade for menor do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso
E. 
I e II estão corretas
As camadas no escoamento turbulento são caracterizadas em três regiões:
subcamada viscosa: a tensã o viscosa domina; camada externa: a tensão turbulenta domina; camada intermediária ou de superposição: ambos os tipos de tensão o importantes. A zona do perfil de velocidades governada pela lei logarítmica é denominada zona inercial. Essa região não sofre influência notável da viscosidade. A única proposição errada é que de fato, se a rugosidade for menor do que a subcamada viscosa, o escoamento é definido como hidraulicamente liso
2.1 Máquinas Hidráulicas e Instalações de Bombeamento
O homem sempre precisou transportar líquidos de um ponto a outro. Por exemplo: para que a água da distribuidora chegue às caixas d’água; para que a água possa irrigar o plantio agrícola (inclusive em regiões elevadas); na injeção de combustíveis; nos motores dos carros, etc. As máquinas responsáveis por adicionar energia ao fluido para que essa movimentação ocorra são conhecidas como bombas.
Bombas e motores hidráulicos são bastante semelhantes, mudando apenas a aplicação. Há vários tipos existentes e cada um tem características próprias funcionais de desempenho e rendimento, que devem ser levadas em conta. Entre os diversos tipos, é preciso sempre ter atenção ao escolher a bomba.
Com base nessas informações, imagine a seguinte situação:
Você foi contratado para fazer a especificação da bomba para a aplicação no sistema de canalização do reservatório da empresa Mistério. Outra equipe verificou a curva característica da instalação. Sabe-se que 80m3/h é a demanda média, podendo chegar a 120m3/h.
Veja na imagem a seguir a curva de instalação da bomba e duas opções de bombas ofertadas pelo fabricante.
Foi ofertada a escolha, pelo fabricante, de uma das duas opções de bombas. Busque, a partir desses dados, determinar qual é a melhor:
a) Escolha a bomba, entre as duas opções, e justifique.
b) Quais são os possíveis pontos de funcionamento desse sistema representado no gráfico da bomba?
Resposta esperada
EXERCICIO
1. 
As máquinas hidráulicas atuam para transformar energia. Elas são classificadas segundo o sentido dessa transformação. As máquinas que transformam energia mecânica em energia hidráulica são chamadas bombas.
As bombas hidráulicas são responsáveis por gerar:
A. 
pressão.
A pressão só vai ocorrer ou existir na bomba hidráulica quando o fluido encontrar restrições ao escoamento, sejam gases ou líquidos.
A bomba hidráulica gera vazão ou deslocamento de massa fluida.
Viscosidade é a resistência do fluido ao escoamento.
O fluido hidráulico aquece pelas perdas de cargas oferecidas no circuito. O reservatório deve dissipar o calor gerado.
B. 
viscosidade.
A pressão só vai ocorrer ou existir na bomba hidráulica quando o fluido encontrar restrições ao escoamento, sejam gases ou líquidos.
A bomba hidráulica gera vazão ou deslocamento de massa fluida.
Viscosidade é a resistência do fluido ao escoamento.
O fluido hidráulico aquece pelas perdas de cargas oferecidas no circuito. O reservatório deve dissipar o calor gerado.
C. 
vazão.
A pressão só vai ocorrer ou existir na bomba hidráulica quando o fluido encontrar restrições ao escoamento, sejam gases ou líquidos.
A bomba hidráulica gera vazão ou deslocamento de massa fluida.
Viscosidade é a resistência do fluido ao escoamento.
O fluido hidráulico aquece pelas perdas de cargas oferecidas no circuito. O reservatório deve dissipar o calor gerado.
D. 
aquecimento do fluido.
A pressão só vai ocorrer ou existir na bomba hidráulica quando o fluido encontrar restrições ao escoamento, sejam gases ou líquidos.
A bomba hidráulica gera vazão ou deslocamento de massa fluida.
Viscosidade é a resistência do fluido ao escoamento.
O fluido hidráulico aquece pelas perdas de cargas oferecidas no circuito. O reservatório deve dissipar o calor gerado.
E. 
pressão e vazão.
A pressão só vai ocorrer ou existir na bomba hidráulica quando o fluido encontrar restrições ao escoamento, sejam gases ou líquidos.
A bomba hidráulica gera vazão ou deslocamento de massa fluida.
Viscosidade é a resistência do fluido ao escoamento.
O fluido hidráulico aquece pelas perdas de cargas oferecidas no circuito. O reservatório deve dissipar o calor gerado.
2. 
As bombas hidráulicas são muito importantes nos circuitos hidráulicos, pois bombeiam o fluido (vazão) para o funcionamento dos atuadores, como cilindros e motores hidráulicos, para o controle de cargas com grande potência e precisão de acionamento.
Qual tipo de bomba hidráulica tem melhor relação custo-benefício, simplicidade operacional e facilidade de manutenção?
A. 
Bombas manuais.
Bombas manuais são usadas para pressurizar atuadores de pequeno porte, como macacos e elevadores hidráulicos.
Bombas de palhetas têm construção mais elaborada e maiores custos.
As bombas de parafuso têm construção mais complexa, em que um fuso empurra o fluido dentro da carcaça, e têm maiores custos.
Bombas de engrenagens têm melhor relação custo-benefício, simplicidade operacional, robustez e boa manutenção.
Bombas de pistões têm maior rendimento volumétrico, maiores pressões e vazões e apresentam maiores custos.
B. 
Bombas de engrenagens.
Bombas manuais são usadas para pressurizar atuadores de pequeno porte, como macacos e elevadores hidráulicos.
Bombas de palhetas têm construção mais elaborada e maiores custos.
As bombas de parafuso têm construção mais complexa, em que um fuso empurra o fluido dentro da carcaça, e têm maiores custos.
Bombas de engrenagens têm melhor relação custo-benefício, simplicidade operacional, robustez e boa manutenção.
Bombas de pistões têm maior rendimento volumétrico, maiores pressões e vazões e apresentam maiores custos.
C. 
Bombas de palhetas.
Bombas manuais são usadas para pressurizar atuadores de pequeno porte, como macacos e elevadores hidráulicos.
Bombas de palhetas têm construção mais elaborada e maiores custos.
As bombas de parafuso têm construção mais complexa, em que um fuso empurra o fluido dentro da carcaça, e têm maiores custos.
Bombas de engrenagens têm melhor relação custo-benefício,simplicidade operacional, robustez e boa manutenção.
Bombas de pistões têm maior rendimento volumétrico, maiores pressões e vazões e apresentam maiores custos.
D. 
Bombas de parafusos.
Bombas manuais são usadas para pressurizar atuadores de pequeno porte, como macacos e elevadores hidráulicos.
Bombas de palhetas têm construção mais elaborada e maiores custos.
As bombas de parafuso têm construção mais complexa, em que um fuso empurra o fluido dentro da carcaça, e têm maiores custos.
Bombas de engrenagens têm melhor relação custo-benefício, simplicidade operacional, robustez e boa manutenção.
Bombas de pistões têm maior rendimento volumétrico, maiores pressões e vazões e apresentam maiores custos.
E. 
Bombas de pistões.
Bombas manuais são usadas para pressurizar atuadores de pequeno porte, como macacos e elevadores hidráulicos.
Bombas de palhetas têm construção mais elaborada e maiores custos.
As bombas de parafuso têm construção mais complexa, em que um fuso empurra o fluido dentro da carcaça, e têm maiores custos.
Bombas de engrenagens têm melhor relação custo-benefício, simplicidade operacional, robustez e boa manutenção.
Bombas de pistões têm maior rendimento volumétrico, maiores pressões e vazões e apresentam maiores custos.
3. 
As bombas e turbinas hidráulicas apresentam diferentes aplicações.
Em aviões, qual é o melhor tipo de bomba a ser utilizada, pensando em altas pressões e vazões?
A. 
Bombas de palhetas.
Bombas de palhetas e parafusos têm rendimento volumétrico médio.
Bombas de engrenagens têm menor rendimento volumétrico.
As aeronaves usam bombas hidráulicas de pistões pela confiabilidade e pelo alto rendimento operacional e volumétrico, sendo que o maior custo não impacta no projeto.
Bombas manuais têm aplicação para bombeamento e pressurização de macacos, pequenas prensas e elevadores hidráulicos e têm baixa vazão.
B. 
Bombas de parafusos.
Bombas de palhetas e parafusos têm rendimento volumétrico médio.
Bombas de engrenagens têm menor rendimento volumétrico.
As aeronaves usam bombas hidráulicas de pistões pela confiabilidade e pelo alto rendimento operacional e volumétrico, sendo que o maior custo não impacta no projeto.
Bombas manuais têm aplicação para bombeamento e pressurização de macacos, pequenas prensas e elevadores hidráulicos e têm baixa vazão.
C. 
Bombas de engrenagens.
Bombas de palhetas e parafusos têm rendimento volumétrico médio.
Bombas de engrenagens têm menor rendimento volumétrico.
As aeronaves usam bombas hidráulicas de pistões pela confiabilidade e pelo alto rendimento operacional e volumétrico, sendo que o maior custo não impacta no projeto.
Bombas manuais têm aplicação para bombeamento e pressurização de macacos, pequenas prensas e elevadores hidráulicos e têm baixa vazão.
D. 
Bombas de pistões.
Bombas de palhetas e parafusos têm rendimento volumétrico médio.
Bombas de engrenagens têm menor rendimento volumétrico.
As aeronaves usam bombas hidráulicas de pistões pela confiabilidade e pelo alto rendimento operacional e volumétrico, sendo que o maior custo não impacta no projeto.
Bombas manuais têm aplicação para bombeamento e pressurização de macacos, pequenas prensas e elevadores hidráulicos e têm baixa vazão.
E. 
Bombas manuais.
Bombas de palhetas e parafusos têm rendimento volumétrico médio.
Bombas de engrenagens têm menor rendimento volumétrico.
As aeronaves usam bombas hidráulicas de pistões pela confiabilidade e pelo alto rendimento operacional e volumétrico, sendo que o maior custo não impacta no projeto.
Bombas manuais têm aplicação para bombeamento e pressurização de macacos, pequenas prensas e elevadores hidráulicos e têm baixa vazão.
4. 
Sabe-se que as bombas hidráulicas são aplicadas em diferentes setores/segmentos. Porém, é necessário que os profissionais que irão realizar a instalação dessas tomem alguns cuidados. Considere a seguinte afirmação:
Este é um problema indesejável, uma vez que podem ocorrer erosão das lâminas rotativas, ruídos e vibrações. Como resultado, haverá redução significativa da eficiência do sistema, já que todo o padrão de fluxo é alterado.
​​​​​​​
A afirmação refere-se a qual tipo de problema em bomba hidráulica?
A. 
Engripamento.
O superaquecimento do fluido ocorre por perdas de carga e deve ser evitado com dissipação de calor no reservatório metálico.
Viscosidade é a resistência do óleo ao escoamento, o inverso da fluidez.
Cavitação é a erosão do metal da bomba causada por bolhas de ar que implodem.
Engripamento é quando as ​​​​​​​​​​​​​​superfícies colam umas nas outras por atrito excessivo ou falta de lubrificação.
Vedação é o procedimento para evitar vazamentos de fluidos.
B. 
Vedação.
O superaquecimento do fluido ocorre por perdas de carga e deve ser evitado com dissipação de calor no reservatório metálico.
Viscosidade é a resistência do óleo ao escoamento, o inverso da fluidez.
Cavitação é a erosão do metal da bomba causada por bolhas de ar que implodem.
Engripamento é quando as ​​​​​​​​​​​​​​superfícies colam umas nas outras por atrito excessivo ou falta de lubrificação.
Vedação é o procedimento para evitar vazamentos de fluidos.
C. 
Viscosidade.
O superaquecimento do fluido ocorre por perdas de carga e deve ser evitado com dissipação de calor no reservatório metálico.
Viscosidade é a resistência do óleo ao escoamento, o inverso da fluidez.
Cavitação é a erosão do metal da bomba causada por bolhas de ar que implodem.
Engripamento é quando as ​​​​​​​​​​​​​​superfícies colam umas nas outras por atrito excessivo ou falta de lubrificação.
Vedação é o procedimento para evitar vazamentos de fluidos.
D. 
Superaquecimento.
O superaquecimento do fluido ocorre por perdas de carga e deve ser evitado com dissipação de calor no reservatório metálico.
Viscosidade é a resistência do óleo ao escoamento, o inverso da fluidez.
Cavitação é a erosão do metal da bomba causada por bolhas de ar que implodem.
Engripamento é quando as ​​​​​​​​​​​​​​superfícies colam umas nas outras por atrito excessivo ou falta de lubrificação.
Vedação é o procedimento para evitar vazamentos de fluidos.
E. 
Cavitação.
O superaquecimento do fluido ocorre por perdas de carga e deve ser evitado com dissipação de calor no reservatório metálico.
Viscosidade é a resistência do óleo ao escoamento, o inverso da fluidez.
Cavitação é a erosão do metal da bomba causada por bolhas de ar que implodem.
Engripamento é quando as ​​​​​​​​​​​​​​superfícies colam umas nas outras por atrito excessivo ou falta de lubrificação.
Vedação é o procedimento para evitar vazamentos de fluidos.
5. 
Existem diferenças entre turbinas e bombas hidráulicas.
Quando a carga hidráulica que entra em uma máquina hidráulica é maior se comparada à carga que sai, trata-se de qual equipamento hidráulico?
A. 
Trata-se de uma turbina, pois a turbina converte uma parte da carga hidráulica que entra em energia mecânica, logo, o escoamento fica defasado dessa energia que foi convertida.
A bomba hidráulica adiciona carga hidráulica ao escoamento; assim, a energia que sai da bomba é maior do que a energia que entra, logo, não se enquadra no perfil de máquinas descrito.
Todo escoamento real tem perda de carga, e diversas máquinas hidráulicas podem ser instaladas em escoamentos.
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação.
B. 
Trata-se de uma bomba, pois ela transforma a energia mecânica de sua rotação em carga hidráulica, e essa carga hidráulica é adicionada ao escoamento.
A bomba hidráulica adiciona carga hidráulica ao escoamento; assim, a energia que sai da bomba é maior do que a energia que entra, logo, não se enquadra no perfil de máquinas descrito.
Todo escoamento real tem perda de carga, e diversas máquinas hidráulicas podem ser instaladas em escoamentos.
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque evelocidade de rotação.
C. 
Trata-se de uma bomba, pois é a única máquina hidráulica que pode ser usada em escoamento com perda de carga.
A bomba hidráulica adiciona carga hidráulica ao escoamento; assim, a energia que sai da bomba é maior do que a energia que entra, logo, não se enquadra no perfil de máquinas descrito.
Todo escoamento real tem perda de carga, e diversas máquinas hidráulicas podem ser instaladas em escoamentos.
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação.
D. 
Trata-se de uma turbina, pois ela transforma a energia mecânica de sua rotação em carga hidráulica, e essa carga hidráulica é adicionada ao escoamento.
A bomba hidráulica adiciona carga hidráulica ao escoamento; assim, a energia que sai da bomba é maior do que a energia que entra, logo, não se enquadra no perfil de máquinas descrito.
Todo escoamento real tem perda de carga, e diversas máquinas hidráulicas podem ser instaladas em escoamentos.
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação.
E. 
Trata-se de uma bomba, pois a bomba converte uma parte da carga hidráulica que entra em energia mecânica, logo, o escoamento fica defasado dessa energia que foi convertida.
A bomba hidráulica adiciona carga hidráulica ao escoamento; assim, a energia que sai da bomba é maior do que a energia que entra, logo, não se enquadra no perfil de máquinas descrito.
Todo escoamento real tem perda de carga, e diversas máquinas hidráulicas podem ser instaladas em escoamentos.
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética) de um fluxo de água em energia mecânica na forma de torque e velocidade de rotação.
2.2 Dimensionamento de Redes de Distribuição de Água
1. 
O primeiro passo para você entender uma rede de distribuição de água (RDA) é conhecer as duas formas nas quais diferentes condutos podem se associar: em série ou em paralelo. Quanto aos condutos em série e paralelo pode-se dizer que as afirmações a seguir:
I) Para manter a vazão constante, a velocidade do escoamento se altera, sendo inversamente proporcional à área. Assim, se a área da seção transversal aumenta, a velocidade diminui, e vice-versa.
II) O que você precisa saber em uma associação de condutos em paralelo é que existe uma perda de carga entre A e B, ou seja, o início e final de um segmento. Essa perda de carga é constante, independentemente do trecho pelo qual o escoamento flui.
III) Quando em paralelo, a vazão que parte do nó A se divide em função das características da tubulação e do escoamento, como diâmetro, rugosidade e velocidade, quando chega em B, houve alteração nesta vazão a variação da velocidade diferenciada em cada um dos caminhos ao qual fora dividida.
Pode-se dizer que:
A. 
I e III estão corretas
Ao manter a vazão constante, ao passar pelo tubo, conduto, só se pode alterar a velocidade, dessa forma, é possível garantir que será transportada sempre a mesma vazão, independentemente do trecho. A perda de carga (hp ) de um conduto em série é igual ao somatório da perda de carga de cada trecho, entretanto as perdas de carga em trechos paralelos são iguais entre si. Já a vazão é resultante da soma das vazões em cada trecho. Logo a única afirmação errada é quando em paralelo independente dos trechos, a vazão final será a mesma da inicial.
B. 
Somente III está correta
Ao manter a vazão constante, ao passar pelo tubo, conduto, só se pode alterar a velocidade, dessa forma, é possível garantir que será transportada sempre a mesma vazão, independentemente do trecho. A perda de carga (hp ) de um conduto em série é igual ao somatório da perda de carga de cada trecho, entretanto as perdas de carga em trechos paralelos são iguais entre si. Já a vazão é resultante da soma das vazões em cada trecho. Logo a única afirmação errada é quando em paralelo independente dos trechos, a vazão final será a mesma da inicial.
C. 
Somente I está correta
Ao manter a vazão constante, ao passar pelo tubo, conduto, só se pode alterar a velocidade, dessa forma, é possível garantir que será transportada sempre a mesma vazão, independentemente do trecho. A perda de carga (hp ) de um conduto em série é igual ao somatório da perda de carga de cada trecho, entretanto as perdas de carga em trechos paralelos são iguais entre si. Já a vazão é resultante da soma das vazões em cada trecho. Logo a única afirmação errada é quando em paralelo independente dos trechos, a vazão final será a mesma da inicial.
D. 
I e II estão corretas
Ao manter a vazão constante, ao passar pelo tubo, conduto, só se pode alterar a velocidade, dessa forma, é possível garantir que será transportada sempre a mesma vazão, independentemente do trecho. A perda de carga (hp ) de um conduto em série é igual ao somatório da perda de carga de cada trecho, entretanto as perdas de carga em trechos paralelos são iguais entre si. Já a vazão é resultante da soma das vazões em cada trecho. Logo a única afirmação errada é quando em paralelo independente dos trechos, a vazão final será a mesma da inicial.
E. 
Todas estão corretas
Ao manter a vazão constante, ao passar pelo tubo, conduto, só se pode alterar a velocidade, dessa forma, é possível garantir que será transportada sempre a mesma vazão, independentemente do trecho. A perda de carga (hp ) de um conduto em série é igual ao somatório da perda de carga de cada trecho, entretanto as perdas de carga em trechos paralelos são iguais entre si. Já a vazão é resultante da soma das vazões em cada trecho. Logo a única afirmação errada é quando em paralelo independente dos trechos, a vazão final será a mesma da inicial.
2. 
A pergunta essencial que você tem de responder para dimensionar uma rede de abastecimento é: quantos litros de água você precisa distribuir para essa população? Quanto às redes de abastecimento podemos afirmar que​​​​​​​:
A. 
O coeficiente de majoração k1 aplicado no cálculo da vazão que circula na rede, se refere ao fator de correção quanto ao dia de menor consumo
A resposta correta é a obtenção de diâmetros mínimos para determinadas vazões e velocidades, orientadas pela ABNT, pois elas ajudam a garantir a segurança nas redes de distribuição. Quando as demais questões o K1 e K2 são utilizados respectivamente para corrigir quanto ao dia e horário de maior consumo, e não menor. Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L), você obtém a vazão em marcha. A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada e em grelha somente
B. 
Pode-se obter o diâmetro mínimo da tubulação, dos condutos, ajudando a dimensionar as redes de distribuição em função das velocidades máximas e vazões máximas conforme normas técnicas
A resposta correta é a obtenção de diâmetros mínimos para determinadas vazões e velocidades, orientadas pela ABNT, pois elas ajudam a garantir a segurança nas redes de distribuição. Quando as demais questões o K1 e K2 são utilizados respectivamente para corrigir quanto ao dia e horário de maior consumo, e não menor. Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L), você obtém a vazão em marcha. A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada e em grelha somente
C. 
O coeficiente de majoração k2 aplicado no cálculo da vazão que circula na rede, se refere ao fator de correção quanto a hora de menor consumo
A resposta correta é a obtenção de diâmetros mínimos para determinadas vazões e velocidades, orientadas pela ABNT, pois elas ajudam a garantir a segurança nas redes de distribuição. Quando as demais questões o K1 e K2 são utilizados respectivamente para corrigir quanto ao dia e horário de maior consumo, e não menor. Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L),você obtém a vazão em marcha. A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada e em grelha somente
D. 
Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L), você obtém a vazão específica
A resposta correta é a obtenção de diâmetros mínimos para determinadas vazões e velocidades, orientadas pela ABNT, pois elas ajudam a garantir a segurança nas redes de distribuição. Quando as demais questões o K1 e K2 são utilizados respectivamente para corrigir quanto ao dia e horário de maior consumo, e não menor. Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L), você obtém a vazão em marcha. A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada e em grelha somente
E. 
A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada, em grelha, em cela e em diagonais
A resposta correta é a obtenção de diâmetros mínimos para determinadas vazões e velocidades, orientadas pela ABNT, pois elas ajudam a garantir a segurança nas redes de distribuição. Quando as demais questões o K1 e K2 são utilizados respectivamente para corrigir quanto ao dia e horário de maior consumo, e não menor. Ao dividir a vazão de distribuição pelo comprimento da rede (L), você obtém a vazão em marcha. A rede de abastecimento, e distribuição para uma região pode ser configurada em ramificada e em grelha somente
3. 
Qual a vazão em marcha e específica para uma cidade com 250.000 habitantes, área de 1.250 ha e consumo per capta de 275 L/hab.dia? Considere que existem 12 km de rede instalados.
A. 
qm = 0,12 L/s.ha e qd = 1,15 L/s.m.
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B. 
qm = 1,15 L/s.ha e qd = 0,12 L/s.m.
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C. 
Q = 1,43 m³/s.
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D. 
qm = 1,15 L/s.m e qd = 0,12 L/s.ha.
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E. 
qm = 0,12 L/s.m e qd = 1,15 L/s.ha.
4. 
Qual a vazão necessária na tubulação que sai do reservatório em uma rede ramificada para um loteamento com a seguinte configuração, considerando que cada habitante consome 400 L/dia?
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A. 
8,67 L/s.
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B. 
16,42 L/s.
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C. 
2,63 L/s.
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D. 
17,33 L/s.
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E. 
6,96 L/s.
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5. 
Qual o número de habitantes se deve atingir para que um bloco populacional que hoje é atendido pela tubulação de 150 mm de diâmetro, e cada habitante consome em média 300 L/dia, tendo uma vazão no sistema de 6,5 L/s, ao qual ainda consegue atender bem atualmente? Busque consultar a tabela da norma ABNT que indica a vazão máxima para cada diâmetro de tubulação
	Diâmetro
(mm)
	Vmáx
(m/s)
	QMax
(L/s)
	Diâmetro
(mm)
	Vmáx
(m/s)
	QMáx
(L/s)
	50
	0,50
	1,0
	300
	1,20
	84,8
	75
	0,50
	2,2
	350
	1,30
	125,0
	100
	0,60
	4,7
	400
	1,40
	176,0
	150
	0,80
	14,1
	450
	1,50
	238,0
	200
	0,90
	28,3
	500
	1,60
	314,0
	250
	1,10
	53,9
	600
	1,80
	509,0
A. 
5000 habitantes
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B. 
5520 habitantes
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C. 
3000 habitantes
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D. 
652 habitantes
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E. 
2256 habitantes
3.1 Introdução à Hidrologia
1. 
A hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circulação e distribuição, suas propriedades, assim como sua reação com o meio ambiente. É considerada uma disciplina ampla, abrangendo grande parte do conhecimento humano, sendo assim, algumas áreas da hidrologia foram subdivididas. Assinale a alternativa que apresenta uma das áreas da hidrologia com sua respectiva caracterização.
A. 
Hidrometeorologia: é a parte da ciência que trata da água na atmosfera.
Hidrometeorologia estuda a transferência de água e energia entre a superfície e a atmosfera. A hidrometeorologia também investiga a presença de água na atmosfera em suas diferentes fases.
B. 
Limnologia: é a parte da ciência que trata do estudo dos arroios e rios.
Limnologia refere-se ao estudo dos lagos e reservatórios.
C. 
Potamologia: é a parte da ciência que trata do estudo dos lagos e reservatórios.
Potamologia trata do estudo dos arroios e rios.
D. 
Glaciologia: é a parte da ciência que trata dos estudo das águas subterrâneas.
Glaciologia é a área da ciência relacionada com a neve e o gelo na natureza.
E. 
Hidrogeologia: é a parte da ciência que trata do estudo do gelo na natureza e da neve.
Hidrogeologia é o campo científico que trata das águas subterrâneas.
2. 
A hidrologia aplicada estuda os diferentes fatores relevantes ao provimento de água para a saúde e para a produção de comida no mundo. Marque a alternativa que relaciona corretamente a área e seu objeto de estudo.
A. 
Planejamento e gerenciamento da bacia hidrográfica: área do desenvolvimento da hidrologia aplicada a disponibilidade de água
O planejamento e gerenciamento de água trata da ocupação do solo nas Bacias Hidrográficas, bem como o controle do seu uso.
B. 
Drenagem urbana: área do desenvolvimento da hidrologia aplicada ao planejamento e controle do uso dos recursos naturais.
A Drenagem urbana se preocupa com a ocupação do espaço urbano. Enchentes, produção de sedimentos e qualidade da água são problemas sérios encontrados em grande parte das cidades brasileiras.
C. 
Abastecimento de água: área do desenvolvimento da hidrologia aplicada ao estudo das águas naturais.
O abastecimento de água está ligado a disponibilidade de água para abastecimento público que, apesar de farta em grande parte do país, apresenta limitações nas regiões áridas e semiáridas do Nordeste brasileiro. A redução da qualidade da água dos rios e as grandes concentrações urbanas têm apresentado limitações quanto à disponibilidade de água para o abastecimento.
D. 
Irrigação: área do desenvolvimento da hidrologia aplicada à produção agrícola.
Nas mais distintas regiões do país, depende essencialmente da disponibilidade de água. O aumento da produtividade passa pelo aumento da irrigação em grande parte do país.
E. 
Navegação: área do desenvolvimento da hidrologia aplicada ao estudo da disponibilidade de água.
A navegação interior ainda é pequena, mas com grande potencial de transporte. Essa área preocupa-se com a disponibilidade hídrica e previsão de níveis e planejamento de operação de obras hidráulicas para navegação
3. 
Para o desenvolvimento da vida no nosso planeta, a água é um dos elementos fundamentais que o constitui. A partir da compreensão sobre essa relação, assinale a alternativa correta.
A. 
Os desequilíbrios ambientais resultantes do uso indevido do solo e dos desmatamentos estão comprometendo a água do planeta, além da poluição doméstica, industrial e agrícola.
A poluição da água acarreta a inutilização da água potável, seja, poluição doméstica, industrial e/ou agrícola, diminuindo a disponibilidade desse recurso ao homem, assim como os desequilíbrios ambientais.
B. 
Desvios de água para projetos de irrigação, consumo excessivo, desmatamento, construção de hidrelétricas e poluição têm contribuído para a redução de conflitos entre usuários.
O assunto água, apesar das políticas de exploração dos recursos naturais, ainda se reclama de sua falta. Tal problema é resultado dos desequilíbrios econômicos e da ausência de políticas para tratar dessa questão.
C. 
A água tem sido utilizada para a geração de energia elétrica, sendo assim, assegurando a sustentabilidade local do meio ambiente.
A construção de barragens para a geração de energia elétrica contribui mais para um desequilíbrio do meio ambiente local e até regional do que para a sua sustentabilidade.
D. 
O Brasil possui pouca quantidade de água superficial devido às suas características geológicas.
O Brasil possui abundante quantidade de água superficial.
E. 
A diminuição da chuva no Brasil, assim como no mundo, tem sido o maior problema ligado à faltade água para abastecer as cidades.
O problema da falta d’água no Brasil, assim como no mundo, não tem relação com a ocorrência das chuvas, e sim com a má distribuição desse importante recurso natural, assim como com sua má utilização.
4. 
Com base em seus conhecimentos sobre a distribuição e utilização da água no mundo, compreenda-se: 
A. 
A distribuição da água potável no mundo é quase igualitária, apesar do seu quantitativo reduzido, caso contrário não haveria vida.
A quantidade de água potável no mundo não é quase igualitária, pois é mal distribuída pela superfície.
B. 
A maior reserva de água do mundo está no Brasil, sendo este um país privilegiado, e está bem distribuída em seu território.
O Brasil realmente possui a maior reserva de água do mundo, mas ela é mal distribuída em seu território, pois sua concentração maior fica localizada na região Norte do país.
C. 
Como a água é um recurso natural renovável, sua quantidade disponível no mundo não será um problema.
A água própria para consumo pode se exaurir, mesmo sendo um recurso renovável, caso os índices de poluição e desperdício continuem aumentando.
D. 
A água deve continuar sendo importante elemento geopolítico no século XXI, por isso ela vem provocando algumas guerras.
Diversos conflitos em que se buscava lutar pela posse de territórios, como no Oriente Médio, por exemplo, aconteceram em locais que se encontravam em nascentes de grandes rios e cursos d’água.
E. 
A técnica de dessalinização da água do mar, por meio de sua difusão, e a propagação em larga escala vêm se configurando como importantes alternativas para combater a escassez desse recurso no planeta.
A técnica de dessalinização da água salgada é cara e pouco eficaz, ainda não é difundida por esse motivo.
5. 
O ponto de partida para a mais adequada gestão da água no Brasil foi a promulgação da Lei n.º 9.433 de 1997, que institui a Política Nacional de Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos.
A. 
Um dos fundamentos da Política Nacional de Recursos Hídricos é assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos.
Esse é um dos objetivos da Política Nacional de Recursos Hídricos, assim como a utilização racional e integrada dos recursos hídricos, incluindo o transporte aquaviário, com vistas ao desenvolvimento sustentável; e a prevenção e a defesa contra eventos hidrológicos críticos de origem natural ou decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais.
B. 
Dois dos fundamentos da Política Nacional de Recursos Hídricos citam que a água é um bem de domínio público e é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico.
São seis fundamentos citados na PNRH e os dois colocados são os primeiros. Além desses, temos também que, em situações de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais; a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas; a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos; e a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público, dos usuários e das comunidades.
C. 
Os Planos de Recursos Hídricos e a outorga dos direitos de uso de recursos hídricos são dois dos objetivos do PNRH.
São instrumentos, assim como a cobrança pelo uso de recursos hídricos, a compensação a municípios e o Sistema de Informações sobre Recursos Hídricos.
D. 
O enquadramento dos corpos de água em classes visa assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água.
Visa na verdade assegurar às águas qualidade compatível com os usos mais exigentes a que forem destinadas; e diminuir os custos de combate à poluição das águas, mediante ações preventivas permanentes.
3.2 Componentes do Ciclo Hidrológico
EXERCICIO
1. 
O que é evaporação?
A. 
Evaporação é a transferência de vapor d’água proveniente dos animais e vegetais para a atmosfera.
A transferência de vapor d’água proveniente dos animais e vegetais para a atmosfera é conhecida como evapotranspiração.
B. 
É a principal substância da Terra, ocupando 98% do território do planeta.
Evaporação é um processo, e não uma substância.
C. 
 A perda de água de uma comunidade ou ecossistema para a atmosfera, causada pela evaporação a partir do solo e pela transpiração das plantas.
Este processo é conhecido como evapotranspiração.
D. 
O processo pelo qual a água, decorrente do solo úmido sem vegetação, dos oceanos, lagos, rios e de outras superfícies hídricas naturais, se transforma em vapor e retorna à atmosfera.
Quando a evaporação ocorre sem a transpiração da vegetação estar envolvida, chamamos somente de evaporação.
E. 
O processo de transporte de água na forma de vapor para a atmosfera, de uma superfície vegetada, por meio dos mecanismos combinados de transpiração das plantas e evaporação do solo.
Este processo é conhecido como evapotranspiração.
2. 
Qual é a importância das informações quantitativas dos processos de evapotranspiração/evaporação?
A. 
São informações exclusivamente utilizadas para pesquisas acadêmicas e científicas, sem muita aplicação prática.
São informações necessárias para aplicações práticas também.
B. 
São importantes informações utilizadas para determinar o tipo de precipitação comum para uma determinada região.
A questão se refere a informações quantitativas.
C. 
São informações utilizadas na solução de numerosos problemas que envolvem o manejo de águas, especialmente na agricultura, na previsão de cheias e na construção e operação de reservatórios.
Com informações quantitativas dos processos de evapotranspiração/evaporação, é possível montar projeções e previsões sobre chuvas e demais precipitações.
D. 
São importantes informações utilizadas para determinar o grau de compactação do solo de uma determinada região.
O grau de compactação de solo não é medido desta forma, para isso são aplicadas técnicas de estudos geológicos.
E. 
Nenhuma das anteriores.
Não se aplica.
3. 
Como são denominadas as fases da infiltração?
A. 
Topografia, textura e porosidade.
Esses são exemplos de fatores que afetam a infiltração, não são fases.
B. 
Intercâmbio, descida e ascensão.
Ascensão não é uma fase da infiltração, infiltração ocorre principalmente em decorrência da ação da gravidade. Por esse motivo, não pode realizar o movimento de ascensão.
C. 
Intercâmbio, circulação e ascensão.
Ascensão não é uma fase da infiltração, infiltração ocorre principalmente em decorrência da ação da gravidade. Por esse motivo, não pode realizar o movimento de ascensão.
D. 
Intercâmbio, circulação e neutralização.
Neutralização não é uma fase da infiltração.
E. 
Intercâmbio, descida e circulação.
Intercâmbio: ocorre na camada superficial de terreno, onde as partículas de água estão sujeitas a retornar à atmosfera por aspiração capilar, provocada pela ação da evaporação ou absorvida pelas raízes das plantas; Descida: dá-se o deslocamento vertical da água quando o peso próprio supera a adesão e a capilaridade; Circulação: devido ao acúmulo da água, o solo fica saturado, formando-se os lençóis subterrâneos. A água escoa devido à declividade das camadas impermeáveis.
4. 
Como são classificadas as chuvas?
A. 
Neve, granizo e chuva.
Esses são tipos de precipitação.
B. 
Precipitação, neve, granizo e chuva.
Precipitação consiste na água proveniente do vapor de água da atmosfera depositada na superfície terrestre sob qualquer forma: chuva, granizo, neblina, neve, orvalho ou geada.
C. 
Orográfica, convectiva e distal.
Distal não é uma classificação para chuva.
D. 
Orográfica, convectiva e frontal.
Orográfica: ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação; Convectiva: desenvolve-sequando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz a precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante. Frontal: esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
E. 
Intercâmbio, descida e circulação.
Circulação não é uma classificação para chuva.
5. 
Assinale a alternativa que contém um tipo de chuva que ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.
A. 
Convectivas.
Desenvolvem-se quando a temperatura está elevada e há uma grande evaporação, o vento vertical leva o vapor para as altitudes, ocasionando o resfriamento, assim produz precipitação ou chuva. Esse tipo de chuva é conhecido como torrencial e tem características de ser rápida e abundante.
B. 
Orográfica.
Ocorre no momento em que as massas de ar úmidas são impedidas de seguir seu trajeto pelos elementos do relevo, como uma montanha, então as nuvens ganham altitude e se agrupam provocando a precipitação.
C. 
Frontal.
Esse tipo de chuva tem sua origem a partir do encontro entre uma massa de ar frio e uma massa de ar quente.
D. 
Distal.
Isso não é um tipo de chuva.
E. 
Granizo.
É um tipo de precipitação, e não um tipo de chuva.
4.1 Obtenção e análise de registros Hidrológicos - Hidrogramas
EXERCICIOS
1. 
Sobre os aspectos físicos da água:
A. 
A cor é a medida da dificuldade de um feixe de luz de atravessar uma certa quantidade de água
A cor é medida através da cor verdadeira e da cor aparente, e não da quantidade de um feixe de luz atravessar a água.
B. 
A temperatura pode influenciar na solubilidade de substâncias e gases.
Além da temperatura, a pressão também influencia no aspecto solubilidade.
C. 
c) A turbidez é calculada por meio da cor verdadeira e da cor aparente.
A turbidez é medida através da quantidade de um feixe de luz atravessar a coluna de água. Para essa medição pode ser utilizado o disco de Secchi, equipamente simples e utilizado in situ.
D. 
O odor pode estar relacionado com a acidez da água.
O odor está relacionado a decomposição biológica de materiais orgânicos, ou seja, a formação de gases.
E. 
O sabor está relacionado com a formação de gases na água.
O sabor está mais relacionado a presença de metais na água, que podem alterar o pH e consequentemente o seu sabor.
2. 
Sobre os aspectos químicos da água:
A. 
O pH da água pode ser alcalino (maior que 7) ou ácido (menor que 7).
pH refere-se ao potencial hidrogeniônicoe representa à quantidade (concentração molar ou molaridade) de cátions hidrônio (H+ ou H3O+) presentes no meio
B. 
A alcalinidade é causada por sais alcalinos, principalmente o bicarbonato de sódio.
A alcalinidade é causada pelos sais alcalinos, mas não somente pelo de sódio. Os principais são os de sódio e cálcio.
C. 
Fluoretos podem originar-se da dissolução de compostos do solo ou de despejos industriais.
Fluoretos não são resíduos de indústrias, mas produtos adicionados as águas de abastecimento e têm ação benéfica na prevenção de cáries.
D. 
Ferro e manganês têm ação benéfica para a prevenção de cáries.
Os fluoretos que são utilizados para a prevenção de cáries, o ferro e manganês são metais pesados e resíduos naturais da degradação dos solos ou mesmo de processos industriais.
E. 
A dureza resulta da presença de sais ácidos.
A dureza é devido a presença de sais alcalinos terrosos (cálcio e magnésio) ou de outros metais bivalentes, e não de ácidos.
3. 
Sobre os aspectos biológicos da água:
A. 
Coliformes são indicadores apenas de fezes de animais.
Os coliformes estão mais relacionados a presença de esgotos na água, e não somente a presença de fezes de animais.
B. 
As algas alteram apenas o sabor da água, não influenciando em outros aspectos.
Não apenas o sabor, mas o odor, a toxidez, a turbidez, a cor e a formação de massas de matéria orgânica, que, ao serem decompostas, provocam a redução do oxigênio dissolvido.
C. 
As algas podem provocar corrosão quando se proliferam em excesso.
Chamado de corrosão microbiológica, que também pode ser provocado por outros micro-organismos, como bactérias e fungos.
D. 
Coliformes produzem massas de matéria orgânica.
São as algas que produzem massas de matéria orgânica, e não os coliformes.
E. 
Coliformes alteram o aspecto estético da água.
Os coliformes que indicam a presença desses micro-organismos na água, que são oriundos da grande quantidade de esgotos domésticos nas águas superficiais.
4. 
A hidrologia é uma ciência aplicada que estuda a dinâmica da água na natureza, abrangendo os seus aspectos e as interações que interferem na sua ocorrência e distribuição na atmosfera, na superfície terrestre e no subsolo. Marque a alternativa referente a seus aspectos:
A. 
A precipitação pode ser medida pelo pluviômetro, que registra automaticamente a precipitação ocorrida.
O pluviômetro mede a quantidade das águas da chuva e não a quantidade de água de um rio.
B. 
A evaporação é medida por meio de lisímetros, que são tanques enterrados no solo.
A evaporação é medida por meio de tanques evaporímetros, ou seja, tanques com água expostos à evaporação, e atmômetros, que são evaporímetros nos quais a evaporação d’água ocorre através de uma superfície porosa.
C. 
A infiltração é um processo que afeta diretamente o escoamento superficial, que é responsável pelos processos de erosão.
Parte da água da chuva é perdida pelo processo de infiltração, reduzindo portanto as águas superficiais, e passam a fazer parte assim das águas subterrâneas.
D. 
O escoamento superficial é estimado por meio de um anemômetro.
A estimativa do escoamento superficial é feita por meio de medição do nível de água, em postos fluviométricos, onde a altura do nível de água é obtida com auxílio das réguas linimétricas.
E. 
A evapotranspiração é medida por meio de tanques de evaporação e lisímetros.
O levantamento de dados de evapotranspiração é feita por meio de lisímetros e evaporímetros, entre outros instrumentos, mas não de tanques de evaporação.
5. 
Marque a alternativa correta relativa à vazão e à distribuição estatística:
A. 
Os dados hidrológicos não apresentam flutuações e têm alta confiabilidade.
Os dados hidrológicos apresentam variabilidade e precisam ser ajustados por meio da estatística, pois podem conter erros de medição e observação ou flutuações dos seus próprios valores.
B. 
Vazão é o volume de água de precipitação
Vazão é o volume de água que passa por um determinado local (canal de rio) em um intervalo de tempo.
C. 
Um hidrograma é um gráfico que indica os níveis de precipitação
Os hidrogramas estão relacionados aos níveis de precipitação, mas principalmente aqueles oriundos de chuvas intensas.
D. 
A aleatoriedade dos processos hidrológicos impossibilita o cálculo estatístico.
A estatística possibilita que dados flutuantes, como os hidrológicos, sejam ajustados e calculados.
E. 
Os hidogramas fornecem importantes dados hidrológicos.
São gráficos de vazão que possibilitam acompanhar a quantidade de água do escoamento superficial por um determinado período, fornecendo informações de quando inicia o escoamento ou mesmo quando ocorre o aumento desse escoamento, por exemplo.
4.2 Águas Pluviais: Vazão de projeto
EXERCICIO
1. 
A altura pluviométrica é:
A. 
A altura que a água cai sobre as residências.
Não existe como medir a altura com que a água cai (da nuvem até os telhados).
B. 
Altura de água que acumula em uma superfície sem escoamento adequado.
Esse conceito é chamado de empoçamento.
C. 
Volume de água precipitada por unidade de área (mm).
Pode ser entendido também como a altura de água de chuva que se acumula, após um certo tempo, sobre uma superfície horizontal impermeável.
D. 
Quantidade de água que cai em um determinado tempo (mm/h).
Este é o conceito de intensidade pluviométrica.
E.Comprimento do conduto vertical.
Altura pluviométrica é um conceito hidrológico.
2. 
Número médio de anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade é igualada ou ultrapassada uma vez (anos). Este é o conceito de:
A. 
Intensidade pluviométrica.
Intensidade pluviométrica: altura pluviométrica por unidade de tempo (mm/h).
B. 
Duração de precipitação.
Duração de precipitação: intervalo de tempo que determina intensidade pluviométrica (min).
C. 
Período de retorno (ou de recorrência).
Período de retorno (ou de recorrência): número médio de anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade é igualada ou ultrapassada uma vez (anos).
D. 
Tempo de concentração.
Tempo de concentração: intervalo de tempo decorrido entre o início da chuva e o momento em que toda a área de contribuição passa a contribuir para determinada seção transversal de um condutor ou calha.
E. 
Vazão de projeto.
Vazão de projeto: vazão de referência para o dimensionamento de condutores e calhas.
3. 
Na fórmula da vazão de projeto (Q=(I*A)/60), I representa:
A. 
A inclinação do telhado.
Essa variável está inclusa no cálculo da área de contribuição.
B. 
Intensidade pluviométrica.
Correto. Com sua unidade em mm/h.
C. 
Tempo de retorno.
Esta variável está inclusa no cálculo de I.
D. 
Área de contribuição.
Esta variável é apresentada através da letra A.
E. 
Condição meteorológica do local.
Essa informação é utilizada para formar a tabela da norma que indica I.
4. 
Sobre a área de contribuição de um telhado, assinale a alternativa CORRETA:
A. 
É a projeção vertical das áreas em planta.
A área de contribuição leva em conta também inclinações e projeções horizontais.
B. 
Não leva em conta platibandas e superfícies horizontais.
Todas superfícies que interceptam a água da chuva contribuem para a área de contribuição.
C. 
O projetista deve comparar a tipologia do telhado com as figuras na norma, buscando adequar o projeto às fórmulas apresentadas para auxiliar no cálculo.
O projeto deve ser comparado com as instruções da norma para facilitar o cálculo da área total de contribuição.
D. 
As áreas verticais são somadas diretamente com as horizontais.
Deve-se avaliar a disposição das superfícies para enquadrar elas nas fórmulas da norma.
E. 
Independe da inclinação da cobertura.
A inclinação da cobertura vai influenciar na altura desta e, por consequencia, na área de contribuição.
5. 
A norma NBR 10.844: instalações prediais de águas pluviais aborda:
A. 
Simensionamento de bocas-de-lobo e galerias.
Esses dimensionamentos são escopo da NBR 8890.
B. 
Detalhamento de qualidade e materiais utilizados nas tubulações de águas pluviais.
A norma apenas cita os materiais a serem utilizados, a qualidade e aplicações devem ser averiguadas nas normas específicas.
C. 
Padronização do diâmetro dos tubos de PVC a serem utilizados.
Esses dimensionamentos são escopo da NBR 5680.
D. 
Detalhes a respeito dos materiais utilizados nas coberturas.
Os materiais são abordados nas normas específicas, como a NBR 15310, que trata de telhas cerâmicas.
E. 
Exigências e critérios necessários aos projetos de instalações de drenagem de águas pluviais, visando a garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia.
Esse é o objetivo principal do documento, como é descrito na própria norma.
Conteúdo Complementar
+ Estudo dos Escoamentos de Fluidos em Condutos Forçados e Livres
1. 
Um conduto cilíndrico interliga dois tanques de cerveja artesanal a uma velocidade constante e com diferença de 10 metros entre suas cotas. O fluido dentro dos tanques é mantido a uma pressão de 101.325 Pa e ocupa 95% da área do conduto quando transportado. Defina que tipo de escoamento ocorre nesse conduto e quais são os principais parâmetros que devem ser levados em consideração em seu cálculo de dimensionamento ou verificação.
A. 
Ocorre escoamento em conduto forçado, pois o fluido está confinado sob uma pressão diferente da atmosférica. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, logo o fluido não se encontra confinado a uma pressão diferente de 1 atm, o que configura um escoamento à superfície livre.
B. 
Ocorre escoamento à superfície livre, pois, mesmo tendo uma pressão diferente da atmosférica, o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
Apesar de esta alternativa apontar para o escoamento correto, sua justificativa está equivocada: primeiro porque 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, logo o fluido não se encontra confinado a uma pressão diferente de 1 atm.
Segundo porque os principais parâmetros de cálculo em um escoamento à superfície livre são a vazão e a diferença de cotas entre o início e o fim do conduto.
C. 
Ocorre escoamento em conduto forçado, pois 95% preenchem praticamente toda a área do contorno sólido que confina a cerveja. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
Para ser considerado escoamento em conduto forçado, é necessário estar confinado a uma pressão diferente da atmosférica ou o líquido necessita preencher 100% da tubulação.
D. 
Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
A primeira frase da sentença está correta, porém um dos principais parâmetros para o cálculo do conduto não é a energia total do escoamento, pois, como ele está sob ação da pressão atmosférica em todos os pontos e a velocidade é constante, tanto a taquicarga quanto a carga piezométrica não interferem na força motriz do escoamento.
E. 
Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
Esta opção está correta, pois aponta que o escoamento está sob a pressão atmosférica e que os principais parâmetros para o cálculo do conduto são a vazão desejada e a diferença de conta entre o início e o fim da tubulação.
2. 
Para um conduto cilíndrico de raio R, calcular a área molhada, o perímetro molhado e o raio hidráulico em duas situações: ( conduto completamente cheio de água e (2) conduto 50% preenchido. Identificar o escoamento que ocorre em cada uma das situações e qual escoamento é mais influenciado pelas paredes do contorno sólido.
A. 
A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é menor.
Apesar de coerente, a resposta está errada no momento em que se assumiu que o raio hidráulico é idêntico ao raio R do conduto quando ele está completamente preenchido por fluido. Em um conduto de raio R, completamente preenchido, o valor do raio hidráulico é R/2.
B. 
A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície lívre.
Ambos os escoamentos possuem a mesma influência, pois o valor de RH é igual nos dois casos.
Resposta correta, pois, apesar de as áreas e o perímetro em cada caso serem diferentes, a interação entre eles resulta no mesmo nível de influência das paredes no escoamento. A classificação dos escoamentos também está correta.
C. 
A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 1 é o mais influenciado pelas paredes, pois o RH é maior.
Errado, pois, além de o Rh1 estar calculado de formaerrônea, o Rh é inversamente proporcional à influência das paredes. Quanto maior o RH, menor a influência da parede, pois significa que existe mais área sem contato com o contorno interno do fluido.
D. 
A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento em conduto forçado
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento à superfície livre.
O escoamento em 2 é o mais influenciado pelas paredes, pois a A2 é menor.
Incoerente, apesar de os cálculos estarem certos, apenas o valor da área não nos diz o quanto as paredes influenciam no escoamento.
E. 
A1 = πR2; PM1 = 2πR, RH1 = R/2, escoamento à superfície livre
A2 = (πR2)/2; PM2 = πR, RH2 = R/2, escoamento em conduto forçado.
Ambos os escoamentos possuem a mesma influência, pois o valor de RH é igual nos dois casos.
Incoerente, apesar de os cálculos estarem certos, a classificação do escoamento está errada, lembrando que sempre que o líquido preencher 100% do contorno sólido, como é o caso número 1, o escoamento é em conduto forçado. Caso ele não preencha, situação do caso número 2, ele é um escoamento à superfície livre.
3. 
O tanque tem uma entrada e uma saída de água. Determine a altura H do tanque em função da área A, velocidade de entrada V1 em um bocal com diâmetro d1 e velocidade de saída V2 em um bocal com diâmetro d2, após um intervalo de tempo t, sendo que o tanque se encontrava vazio. Determine também o tempo de enchimento do tanque conforme os dados:
H = 10m; A = 2,5m2 V1 = 0,7m/s; d1 = 20cm; V2 = 3m/s; d2 =15 cm.
A. 
H = (V2d22 – V1d12)tπ/4A 0,08 segundos.
A dedução da equação está correta: o volume do tanque é igual a diferença da vazão que entra menos a que sai, multiplicado pelo intervalo de tempo em que ocorre o evento. HA = (Q2 – Q1)t
Expressando as vazões em função da velocidade e do diâmetro da tubulação, colocando em evidência os valores em comum e isolando H, tem-se a altura do nível de água do reservatório em função das velocidades, dos diâmetros e do tempo.
Porém, o erro está na hora de calcular os dados, os valores para o diâmetro dos bocais devem entrar em metros, conforme o Sistema Internacional, e estando em conformidade com as demais unidades do sistema.
Nessa opção, o cálculo foi feito com essas informações entrando em centímetros. Uma análise crítica é válida neste caso, é possível que um reservatório de 10m de altura, com velocidades da ordem de 3m/s, encha em 0,08 segundos? Não, isso é fisicamente impossível.
B. 
H = (V2 – V1)t/A 10,87 segundos.
Erro de conceito: entendeu que apenas a diferença de velocidade multiplicada pelo tempo seria o equivalente ao volume do reservatório, ao passo que na verdade é a diferença de vazões que deve ser considerada.
Uma análise das unidades desta equação apontam a incongruência dela: [m] = [m/s][s]/[m] [m] = [ - ] inconsistente.
C. 
H = (V2d22 – V1d12)tπ/4A 806 segundos.
Opção correta, equação deduzida de forma adequada, considerando a diferença de vazões e entrando com todos os dados com as unidades do Sistema Internacional.
D. 
H = (V2d22 – V1d12)tπ/A 201 segundos.
Você entendeu o problema, porém, na hora de equacionar, admitiu que o valor do raio dos bocais era igual ao valor do diâmetro, quando na verdade raio é igual a metade do diâmetro.
E. 
H = (V2d22 – V1d12)tπ/2A 403 segundos.
Outro erro de falta de atenção, entendeu o problema e equacionou certo, porém, no momento de elevar o (diâmetro/2) ao quadrado, esqueceu do 2 e elevou apenas o diâmetro.
4. 
De uma grande barragem, parte uma canalização de 250mm de diâmetro, de onde a água passa para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão deste jato é 360L/s. Calcular a velocidade Vj do jato e a altura (H) na barragem. Considere que não há perda de energia no processo e que a velocidade de decaimento do nível da barragem é nula.
​​​​​​​
A. 
Vj = 7,33m/s e H =2,74m.
Resposta correta, a chave para resolver o exercício é entender como as equações vistas nesta Unidade de Aprendizagem se aplicam. A energia do escoamento deve ser a mesma em todos os seus pontos, portanto a energia na superfície da barragem e no jato que sai pela tubulação é a mesma.
Zbarragem + Pbarragem/γ + Vbarragem2/2g
=
Zjato + Pjato/γ + Vjato2/2g
As pressões em ambos pontos estão em contato com a atmosfera, logo possuem o mesmo valor e se anulam, a Vbarragem é nula, logo sobra apenas:
Zbarragem – Zjato = Vjato2/2g
A diferença de cotas entre os dois pontos é o próprio H que queremos descobrir.
H = Vjato2/2g
A Vjato pode ser expressa em função da vazão e do diâmetro, valores disponíveis no problema:
Vjato = Q/π(d/2)2.
B. 
Vj = 1,83m/s e H = 0,17m.
Resposta errada, o dado de entrada para o cálculo da área do conduto deve ser o raio, que é o diâmetro dividido por 2. Esses resultados apontam que o diâmetro não foi dividido por 2 quando calculada a área da seção.
C. 
Vj = 2,46m/s e H = 0,31m.
Resposta errada, e foi por desatenção na hora de calcular. Os dados de vazão e diâmetro entraram de forma invertida no momento de calcular Vjato. Esses resultados indicam que foram considerados uma vazão de 0,125m3/s e um diâmetro de 0,105m.
D. 
Vj = 7,33m/s e H = 0,37m,
Resposta errada, após calcular corretamente a Vjato, foi esquecido de elevar ao quadrado este mesmo termo para calcular H, utilizando
H = Vjato/2g, quando na verdade é H = Vjato2/2g.
E. 
Vj =7,33 X 10-3m/s e H = 2,74 X 10-6m.
Resposta errada, toda a interpretação do problema está certa, porém, na hora da entrada dos dados, não foi verificado se todas as unidades estavam de acordo umas com as outras, assim a vazão entrou em L/s e o diâmetro em mm.
O que leva a resultados numéricos parecidos com a resposta certa, porém com ordens de grandezas completamente diferentes.
5. 
Uma tubulação vertical de 200mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 100mm, onde a pressão é de 1 atm. A 4 metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 18mca. Calcular a velocidade e a vazão no trecho de diâmetro 200mm. Considerar escoamento permanente e sem perda de energia.
​​​​​​​
A. 
V = 3,91m/s e Q = 0,12m3/s.
A resposta está correta, pois, como o escoamento é permanente, a vazão é constante ao longo de todo o escoamento, portanto:
Q200 mm = Q100 mm π(0,20/2)2 V200 mm = π(0,10/2)2 V100 mm V100 mm = 4V200 mm
Aplicando Bernoulli, temos:
Z200 mm + P200 mm/γ + V200 mm2/2g = Z100 mm + P100 mm/γ + V100 mm2/2g (Z200 mm - Z100 mm)+ (P200 mm/γ - P100 mm/γ) = (4V200 mm2 - V200 mm2)/2g 4 + (18 – 10,3) = 15V200 mm2/(2 X 9,806) V200 mm = 3,91 m/s
Aplicando equação da continuidade:
Q = π(0,20/2)2 3,91 = 0,12 m3/s.
B. 
V = 15,64m/s e Q =0,12m3/s.
Apesar de todos os cálculos estarem corretos, essa é a velocidade no trecho de 100mm de diâmetro, o valor da vazão está idêntico ao do trecho de 200mm porque a vazão é constante ao longo de todo o escoamento.
C. 
V = 3,91m/s e Q = 0,03m3/s.
Cálculo de V200 mm está correto, porém a vazão foi calculada como se essa velocidade passasse pelo trecho de 100mm de diâmetro.
D. 
V = 15,64m/s e Q = 0,49m3/s.
Aqui foi calculada a V100 mm, e a vazão foi calculada em função do trecho de 200mm de diâmetro.
E. 
V = 2,29m/s e Q = 0,07m3/s.
Não foi considerada a diferença de pressão entre os dois pontos, assumindo que ambos estavam sob a mesma condição de pressão.
+Camada-Limite em Escoamento Laminar e Turbulento
1. 
Qual opção define melhor a diferença entre escoamento laminar e turbulento?
A. 
Ambos possuem comportamento errático e aleatório, a diferença é que, no escoamento turbulento, as partículas de fluido se movem tridimensionalmente e bidimensionalmente no laminar.
O comportamento laminar não é errático nem aleatório. Por causa disso, as partículas em um escoamento laminar se movem em apenas uma direção dentro do fluxo.
B. 
O escoamento laminar se desenvolve de forma desordenada em diversas direções, ao passo que o escoamento turbulento é ordenado e se desenvolve em uma única direção.
O escoamento laminar se desenvolve de forma ordenada, ao passo que o turbulento se desenvolve de forma errática.
C. 
Ambos possuem um comportamento previsível em que é simples identificara trajetória das partículas, a diferença é que o escoamento turbulento possui interações macroscópicas entre as camadas imaginárias do escoamento e o laminar não.
O escoamento turbulento não possui uma trajetória previsível, pois ele se desenvolve de forma aleatória, exatamente por isso existe uma interação macroscópica entre as camadas imaginárias do escoamento.
D. 
O escoamento turbulento é errático, com a velocidade das partículas variando até 20% da velocidade média e se movimentando tridimensionalmente de forma sobreposta ao fluxo da corrente, ao passo que o escoamento laminar se desenvolve em uma trajetória bem definida.
Sim, a velocidade das particulas varia até 20% da velocidade média no escoamento turbulento, que é errático, e no laminar a trajetória se define como se houvesse camadas imaginárias de escoamento que não interagem entre si.
E. 
O escoamento laminar amortece perturbações que nele ocorram, por isso é mais comumente encontrado na natureza, em rios e em corredeiras. O escoamento turbulento, devido a seu caráter aleatório, é difícil de ser identificado em escoamentos naturais.
O erro aqui se encontra na afirmação de que é fácil encontrar escoamento laminar na natureza e difícil de encontrar escoamento turbulento, ocorre exatamente o contrário, pois a natureza está cheia de escoamento mais dinâmicos, como corredeiras e cachoeiras, que são turbulentos.
2. 
Qual é a faixa de classificação do escoamento por meio do número de Reynolds?
A. 
R < 2.100 – Laminar 2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Turbulento.
Não é aconselhável trabalhar com apenas um número como fronteira entre laminar, transição e turbulento. A boa prática indica uma tendência de que valores menores do que 2.100 tendam a desenvolver escoamento laminar e maiores do que 4.500 tendam a desenvolver escoamento turbulento.
Porém, em valores entre 2.000 e 5.000, é necessário análise mais aprofundada para identificar se o escoamento é laminar, em transição ou turbulento.
B. 
R < 3.000 – Laminar R > 3.000 - Turbulento.
Além de as fronteiras estarem equivocadas (laminar tem R < 2.100 e turbulento R > 4.500), faltou exprimir os valores em que o escoamento se encontra em transição de laminar para turbulento.
C. 
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser laminar quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser turbulento, quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.
O escoamento tende a ser laminar quanto menor for o R, no entorno de 2.100. Já a partir de 4.500 ele é considerado turbulento. Lembre-se de que esses não são números absolutos.
D. 
2.100 < R < 4.500 – Transição R > 4.500 Laminar.
Resposta duplamente errada, primeiro: não é aconselhável trabalhar com apenas um número como fronteira entre laminar, transição e turbulento. Segundo: a boa prática indica uma tendência de que valores menores produzam escoamentos laminares e valores maiores turbulentos, ao contrário do que está exposto nessa alternativa.
E. 
Existem faixas de trabalho, no entorno de 2.100, o escoamento tende a ser turbulento quanto menor for o R. A partir de 4.500, o escoamento tende a ser laminar quanto maior for o R, mas essa medida não é absoluta, outros fatores externos também influenciam no regime do escoamento.
Reynolds é uma razão entre forças inerciais (velocidade) e forças viscosas. Quanto mais viscoso for o escoamento, maior a tendência de ele ser laminar, logo, como as forças viscosas são inversamente proporcionais ao número de Reynolds, quanto menor for o número de Reynolds, mais ele vai tender a ser laminar. No escoamento turbulento, as forças inerciais preponderam e elas são proporcionais a Reynolds, logo, quanto maiores as forças inerciais, maior o Reynolds, maior a chance de desenvolver escoamento turbulento.
3. 
Qual é o nº de Reynolds de um fluido com as seguintes características, o escoamento tende a ser laminar ou turbulento? Diâmetro = 75 cm; Velocidade = 1,5 m/s; Viscosidade cinemática = 1,61 X 10-4 m²/s Massa específica = 1.000 kg/m³.
A. 
7 X 106 Escoamento turbulento.
Ao chegar nesse resultado, você provavelmente calculou o número de Reynolds considerando que a viscosidade cinemática é igual a viscosidade dinâmica e utilizou a fórmula R = R = ρVD/μ. Com os dados disponíveis, não é necessário saber o valor da viscosidade dinâmica para resolver esse exercício, como ν = μ/ρ, basta aplicar R = VD/ν.
B. 
7 X 106 Escoamento laminar.
Resposta duplamente errada: ao chegar nesse resultado, você provavelmente calculou o número de Reynolds considerando que a viscosidade cinemática é igual a viscosidade dinâmica e utilizou a fórmula R = R = ρVD/μ.
Com os dados disponíveis, não é necessário saber o valor da viscosidade dinâmica para resolver esse exercício, como ν = μ/ρ, basta aplicar R = VD/ν. Além disso, classificou o escoamento de forma equivocada, valores de Reynolds maior do que 4.500~5.000 tendem a desenvolver escoamento turbulento.
C. 
7 X 103 Escoamento laminar.
Apesar de o valor do número de Reynolds estar certo, a classificação do escoamento não está. Reynolds é igual a uma razão entre forças inerciais e forças viscosas, quanto mais viscoso é um escoamento, maior a tendência de ele desenvolver um escoamento laminar e menor será o número de Reynolds, são grandezas inversamente proporcionais.
Logo, um número alto de Reynolds, como 7.000, não aponta que o escoamento está em regime laminar, e sim turbulento.
D. 
7 X 105 Escoamento turbulento.
Aqui há um erro de unidade. Para chegar nesse resultado de 70.000, é necessário que o diâmetro do tubo tenha entrado com valores em centímetros, o que superestimou o calculo.
Como Número de Reynolds é um adimensional, é necessário que as unidades de entrada dos dados sejam compatíveis, sendo no SI: velocidade em [m/s], diâmetro em [m] e viscosidade cinemática em [m²/s].
E. 
7 X 103 Escoamento turbulento.
Resposta certa! Para chegar nesse resposta, bastou aplicar diretamente a fórmula R = VD/ν e saber que escoamentos com nº de Reynolds maiores que 5.000 desenvolvem escoamento turbulento.
4. 
Para o escoamento de água a 20°C a 0,06 m³/h por um tubo liso e reto, o diâmetro do tubo para o qual ocorre a troca de escoamento laminar para escoamento em transição para turbulência é de aproximadamente quantos centímetros?
A. 
1 cm.
Nesse cálculo, precisamos resolver o sistema:
R = VD/ν e Q = V X (πD²/4), no qual sabemos que R = 2.100, que é o valor de troca entre laminar e escoamento em transição, sabemos que ν de água a 20°C é aproximadamente 10-6, é dado que a vazão equivale a 0,06 m³/h, que é igual a 0,000017 m³/s, logo, sobram duas equações e duas incógnitas, V e D, o que queremos saber aqui é o D.
B. 
36 cm.
Nesse cálculo, precisamos resolver o sistema:
R = VD/ν e Q = V X (πD²/4), em que sabemos que R = 2.100, que é o valor de troca entre laminar e escoamento em transição, sabemos que ν de água a 20°C é aproximadamente 10-6, é dado que a vazão equivale a 0,06 m³/h, que é igual a 0,000017 m³/s, logo, sobram duas equações e duas incógnitas.
O erro dessa resposta está em entrar com o valor de Q nas equações como 0,06 sem converter as unidades. No SI, Q é em [m³/s].
C. 
0,5 cm.
Nesse cálculo, precisamos resolver o sistema:
R = VD/ν e Q = V X (πD²/4), em que sabemos que R = 2.100, que é o valor de troca entre laminar e escoamento em transição, sabemos que ν de água a 20°C é aproximadamente 10-6, é dado que a vazão equivale a 0,06 m³/h, que é igual a 0,000017 m³/s, logo, sobram duas equações e duas incógnitas.
O erro dessa resposta está na consideração de que o valor de Reynolds é 4.500, o que está equivocado. Em 2.100, ele passa de laminar para escoamento em transição e, em 4.500, ele passa de em transição para turbulento.
D. 
10 cm.
Nesse cálculo, precisamos resolver o sistema:
R = VD/ν e Q = V X (πD²/4), em que sabemos que R = 2.100, que é o valor de troca entre laminar e escoamento em transição, sabemos que ν de água a 20°C é aproximadamente 10-6, é dado que a vazãoequivale a 0,06 m³/h, que é igual a 0,000017 m³/s, logo, sobram duas equações e duas incógnitas.
O erro dessa resposta está em entrar com o valor de Q nas equações como 0,016, convertendo a unidade dada em l/s. No SI, Q é em [m³/s] e é com essa unidade que ele deve entrar nas equações.
E. 
3,25 cm.
Nesse cálculo, precisamos resolver o sistema:
R = VD/ν e Q = V X (πD²/4), em que sabemos que R = 2.100, que é o valor de troca entre laminar e escoamento em transição, sabemos que ν de água a 20°C é aproximadamente 10-6, é dado que a vazão equivale a 0,06 m³/h, que é igual a 0,000017 m³/s, logo, sobram duas equações e duas incógnitas. O erro dessa resposta está na consideração de que o valor de Reynolds é 6.500, o que está equivocado.
Em 2.100, ele passa de laminar para escoamento em transição e, em 4.500, ele passa de em transição para turbulento. Em 6.500, ele já está consolidado como um escoameno turbulento.
5. 
Qual é a diferença entre um escoamento sobre uma placa plana e um escoamento confinado a um conduto no que tange à camada-limite?
A. 
Em uma placa plana, desenvolve-se escoamento potencial, não havendo camada-limite. No escoamento confinado a um conduto, há a presença da camada-limite, que se desenvolve a partir da parede e cresce até se fundir e todo o escoamento ficar sob o efeito da viscosidade.
Em um escoamento sobre uma placa plana, também há camada-limite, ele é uma região próxima à parede, onde a velocidade é zero e cresce até chegar em uma condição em que a viscosidade não é mais influente e o escoamento é considerado potencial.
B. 
Em uma placa plana, a camada-limite se desenvolve a partir da parede, onde a velocidade é zero, junto ao contorno sólido, até a chegar em uma condição de fluido ideal em que a velocidade é constante, a influência da viscosidade se dá apenas dentro da camada-limite.
Em um escoamento confinado as camadas-limites se desenvolvem até se fundirem e todo o escoamento dentro do conduto fica sob efeito da viscosidade, com a velocidade sendo zero junto as paredes do conduto e máxima no centro do escoamento.
Em um escoamento confinado, as camadas-limites se desenvolvem até se fundirem e todo o escoamento dentro do conduto fica sob efeito da viscosidade, com a velocidade sendo zero junto às paredes do conduto e máxima no centro do escoamento.
Em uma placa plana a camada-limite se desenvolve a partir da parede, onde a velocidade é zero junto ao contorno sólido, até a chegar em uma condição de fluído ideal onde a velocidade é constante, a influência da viscosidade se dá apenas dentro da camada-limite. 
C. 
Em uma placa plana, a camada-limite se desenvolve a partir da parede, onde a velocidade é constante, não nula e menor do que na condição de fluido ideal, em que a velocidade também é constante, a influência da viscosidade se dá apenas dentro da camada-limite.
Em um escoamento confinado, as camadas-limites se desenvolvem até se fundirem e todo o escoamento dentro do conduto fica sob efeito da viscosidade, com a velocidade sendo zero nas paredes do conduto e máxima no centro do escoamento.
A velocidade não é constante dentro da camada-limite sobre uma placa plana, ela é nula na parede e aumenta de forma parabólica até chegar na condição de fluido ideal, na qual assumirá um valor constante.
D. 
Em uma placa plana, a camada-limite se desenvolve a partir da parede, onde a velocidade é zero junto ao contorno sólido, até a chegar em uma condição de fluido ideal onde a velocidade é constante, a influência da viscosidade se dá apenas dentro da camada-limite.
Em um escoamento confinado, as camadas-limites se desenvolvem até se fundirem e todo o escoamento dentro do conduto fica sob efeito da viscosidade, com a velocidade sendo constante ao longo de todo o escoamento.
Dentro de um conduto, a velocidade também não é constante, ela é zero junto à parede e máxima no centro do conduto, geralmente formando um perfil de velocidades de forma parabólica.
E. 
Em uma placa plana, a camada-limite se desenvolve a partir da parede, onde a velocidade é zero em toda a região, até a chegar em uma condição de fluido ideal, na qual a velocidade é constante, a influência da viscosidade se dá apenas dentro da camada-limite.
Em um escoamento confinado, as camadas-limites se desenvolvem até se fundirem, e todo o escoamento dentro do conduto fica sob efeito da viscosidade, com a velocidade sendo zero junto às paredes do conduto e máxima no centro do escoamento.
A velocidade não é zero dentro da camada-limite, ela apenas é nula junto à parede. Depois ela cresce até assumir o valor da velocidade em um escoamento potencial.
+Água e Ciclo Hidrológico
1. 
Sobre a água, assinale a alternativa correta.
A. 
As moléculas da água no estado líquido se encontram proximas uma das outras, portanto possui uma densidade menor do que na forma solida.
No estado líquido, as moléculas estão mais afastadas umas das outras, mas, à medida que vão congelando, as moléculas se aproximam mais e formam mais ligações, adquirindo uma organização específica (hexagonal) com espaços vazios. Esses espaços são os responsáveis pela expansão da água. Visto que o volume aumenta, mas a massa de água permanece a mesma, a densidade do gelo diminui.
B. 
A água é a principal substância da Terra, ocupando 98% do território do planeta.
A água ocupa aproximadamente 70% da superfície do nosso planeta.
C. 
A água é capaz de dissolver qualquer substância química.
A água só dissolve solutos polares.
D. 
Substâncias como vitaminas e sais minerais não são possíveis de serem dissolvidas na água
Vitaminas e sais minerais são polares, portanto, é possível dissolvê-los na água.
E. 
A água em forma líquida apresenta-se com densidade maior do que a forma sólida.
O gelo possui densidade de 0,92 g/cm3, e a água apresenta densidade entre 0,99 e 1,00 g/cm3.
2. 
Por que a água é considerada um solvente universal?
A. 
Porque a água é capaz de dissolver qualquer substância química conhecida.
A água só dissolve solutos polares, as substâncias químicas apolares não podem ser dissolvidas pela água.
B. 
Porque a água não é capaz de dissolver outras substâncias, tendo características de soluto.
A água tem capacidade de dissolver uma grande variedade de substâncias, por isso é considerada um “solvente universal”.
C. 
Porque a água é muito abundante e tem a capacidade de dissolver grande parte das substâncias conhecidas.
Grande parte das substâncias conhecidas são polares e podem ser dissolvidas pela água.
D. 
Porque a água é a substância química mais abundante da Terra.
O elemento químico mais abundante na superfície da Terra é o oxigênio.
E. 
Porque a água é capaz de dissolver substâncias no estado líquido apenas.
A água é capaz de dissolver substâncias no estado líquido, sólido e gasoso.
3. 
O que é purificação da água?
A. 
O processo de remover os poluentes químicos e biológicos da água.
A purificação é uma etapa do processo de tratamento da água que remove poluentes químicos e biológicos.
B. 
O processo de remover os poluentes inorgânicos da água.
A purificação é uma etapa do processo de tratamento da água que remove poluentes químicos e biológicos.
C. 
O processo de dissolver qualquer substância química na água.
O processo de purificação remove substâncias dissolvidas com algumas substâncias químicas específicas.
D. 
Consiste no processo de avaliação da qualidade das águas.
Consiste no processo de tratamento da água.
E. 
A aplicação do método Índice de Qualidade das Águas (IQA).
O IQA avalia a qualidade da água bruta visando ao seu uso.
4. 
Sobre a chuva ácida, assinale a alternativa correta.
A. 
É um problema gerado, exclusivamente, devido ao aquecimento global.
Processos naturais, como os gases lançados por um vulcão na atmosfera, também contribuem para a acidificação da chuva.
B. 
A chuva ácida apresenta potencial hidrogeniônico (pH) menor devido à dissolução de dióxido de carbono e de gases ácidos.
O dióxido de carbono e os gases ácidos acidificam a água.
C. 
A chuva ácida apresenta pH maior devido à dissolução de oxigênio e de gasesneutros.
A chuva ácida, como diz o nome, possui pH mais baixo.
D. 
É um problema gerado pelo uso de cloro em piscinas.
O cloro usado em piscinas não influencia a chuva ácida.
E. 
Possui pH acima de 6,5.
Possui pH baixo, em torno de 5,7.
5. 
O que significa “evapotranspiração”?
A. 
Água transferida da atmosfera para o solo por evaporação e transpiração das plantas.
A água é transferida para a atmosfera.
B. 
Dióxido de carbono liberado pela atmosfera para as plantas.
Água liberada das plantas e ecossistemas para a atmosfera.
C. 
Água transferida do solo à atmosfera por evaporação e transpiração das plantas.
Ecossistemas e plantas transpiram e essa água evapora para a atmosfera.
D. 
É o processo físico pelo qual uma substância líquida (ou sólida) passa lentamente ao estado de vapor, isto a uma temperatura ambiente.
É um processo físico-biológico.
E. 
Eliminação do suor pelas glândulas sudoríparas da pele.
Este processo é realizado pelo ecossistema e pelas plantas, e não pela pele.
+Tipos de comportamentos hidrológicos: enxurradas, inundações e infiltração
1. 
Sobre o ciclo hidrológico e das bacias hidrográficas, assinale a alternativa correta.
A. 
a) A bacia hidrográfica é constituída apenas de rios maiores.
A bacia hidrográfica é composta por todos os afluentes que desaguam em um rio principal. É a área abastecida por meio das águas das chuvas, das montanhas, subterrâneas ou de outros rios, as quais escoam em direção a um determinado curso d\'água.
B. 
b) O ciclo hidrológico corresponde aos índices pluviométricos.
Ciclo hidrológico é o movimento contínuo da água presente nos oceanos, continentes (superfície, solo e rocha) e na atmosfera.
C. 
c) Entre as funções da bacia hidrográfica, pode-se mencionar a captação de água, a qual é definida como a dinâmica de captação das águas pela bacia no decorrer de um período de tempo ou evento de precipitação.
A quantidade de água que será captada dependerá da área da bacia, da intensidade, da duração e da localização da chuva. Além da captação de água, a bacia hidrográfica apresenta as funções de armazenamento, descarga, ocorrência de reações químicas e habitat para a fauna e a flora.
D. 
d) A evapotranspiração é a junção da evaporação de água e dos índices pluviométricos.
A evapostranspiração é a junção da evaporação e da transpiração.
E. 
e) As águas não mudam suas condições.
A água que precipita na forma de chuva, neve ou granizo já esteve no subsolo, em icebergs e passou pelos rios e oceanos.
2. 
Como são definidas as enchentes?
A. 
a) Como a ocupação das águas no leito menor do rio.
As água correm dos pontos mais altos para os mais baixos até chegarem ao rio. Estas, por sua vez, vão encher o leito menor do rio, ocasionando as enchentes.
B. 
b) São oriundas das atividades antrópicas.
As enchentes são eventos naturais.
C. 
c) São provocadas unicamente pelo entupimento de canais e de sarjetas.
As enchentes podem apresentar agraves quando ocorrem o assoreamento dos rios, redução da capacidade de infiltração do solo, estrangulamento dos leitos dos rios e rompimento de barragens.
D. 
d) A principal causa das enchentes é a ocorrência de chuvas esporádicas.
A principal causa das enchentes é a ocorrência de chuvas intensas e concentradas.
E. 
e) Para ocorrer enchentes, é preciso, primeiro ocorrer inundações.
A enchente é a ocupação do leito menor do rio. Já as inundações ocorrem quando as águas ocupam o leito maior do rio. Logo, para haver inundações, é preciso primeiro ocorrer enchentes.
3. 
Assinale a alternativa correta que corresponde à infiltração de água no solo.
A. 
a) Todos os tipos de solos apresentam a mesma capacidade de armazenamento de água.
Cada tipo de solo apresenta características distintas, como densidade, formato, cor, resistência, formação química, granulometria, entre outros, o que acarreta em diferentes capacidades de armazenamento de água.
B. 
b) Quanto mais compactado um solo for, maior a infiltração de água.
A compactação dos solos está relacionada com a sua granulometria, sendo que, quando maior a compactação dos solos, menor o distanciamento dos grãos e menor a quantidade de ar presente nestes, diminuindo a infiltração da água.
C. 
c) Quanto maior for a carga hidráulica, menor a taxa de infiltração.
Quanto maior for a carga hidráulica, ou seja, a espessura da lâmina de água sobre a superfície do solo, maior deverá ser a taxa de infiltração.
D. 
d) As rachaduras e fendas nos solos aumentam a taxa de infiltração da água.
Estas formações atuam como caminhos preferenciais por onde a água se movimenta com pouca resistência e, portanto, aumentam a capacidade de infiltração.
E. 
e) A vegetação aumenta a capacidade de escoamento das águas.
A cobertura vegetal age no sentido de reduzir a velocidade do escoamento superficial e, portanto, contribui para aumentar o volume de água infiltrada.
4. 
Referente ao perfil de umedecimento dos solos, qual é a alternativa correta?
A. 
a) Na zona de saturação, é composta por uma camada de aproximadamente de 1,5 centímetros de espessura.
Nesta zona, o solo apresenta-se extremamente saturado.
B. 
b) A zonas de transmissão são compostas por uma camada de aproximadamente 5 centímetros.
É a zona de transição que é composta por uma camada de 5 cm de espessura.
C. 
c) A zona de umedecimento é uma região caracterizada por um grande aumento no teor de umidade.
A zona de umedecimento é uma região caracterizada por uma grande redução no teor de umidade devido ao aumento da profundidade.
D. 
d) A frente de umedecimento apresenta alta taxa de umidade.
A frente de umedecimento representa o limite visível da movimentação de água no solo.
E. 
e) A frente de umedecimento é a primeira camada dos solos, estando localizada anterior a zona de saturação.
A frente de umedecimento é a última camada, compreendendo uma pequena região na qual existe um grande gradiente hidráulico.
5. 
Qual alternativa está correta sobre as enxurradas?
A. 
a) As enxurradas ocorrem em grandes bacias hidrográficas.
As enxurradas ocorrem em pequenas bacias hidrográficas.
B. 
b) As enxurradas ocorrem simultaneamente com as enchentes.
As enxurradas ocorrem simultaneamente com as inundações.
C. 
c) As enxurradas apresentam alto poder destrutivo.
As enxurradas provocam grandes estragos, como erosão das margens dos rios, arrastamento de objetos a grande distâncias, como árvores, pedras, ou mesmo objetos e equipamentos antrópicos, como veículos, casas, entre outros.
D. 
d) As enxurradas são oriundas unicamente de ações antrópicas.
As enxurradas podem ocorrer tanto naturalmente como pelas ações antrópicas. Porém, as ações antrópicas favorecem o agrave das enxurradas.
E. 
e) As causas e as consequências das enxurradas estão relacionadas principalmente com a ocupação antrópica do leito maior do rio.
São as enchentes que estão relacionadas com a ocupação antrópica do leito maior do rio.
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