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No dimensionamento de redes de abastecimento, a perda de carga por atrito é um dos principais parâmetros para definir diâmetros e pressões de serviço. O engenheiro responsável analisa uma tubulação horizontal de 50 metros de comprimento e 0,2 metros de diâmetro que transporta água com velocidade de 2 m/s. O fator de atrito de Darcy-Weisbach é fornecido como f = 0,02. Considere g = 10 m/s². Qual é a perda de carga devido ao atrito, em metros de coluna d’água? A) 2 metros B) 5 metros C) 1 metro D) 3 metros E) 4 metros
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Cardoso Júnior

mês passado

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mês passado

Para calcular a perda de carga devido ao atrito em uma tubulação, podemos usar a fórmula de Darcy-Weisbach: \[ h_f = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g} \] Onde: - \( h_f \) = perda de carga (m) - \( f \) = fator de atrito (0,02) - \( L \) = comprimento da tubulação (50 m) - \( D \) = diâmetro da tubulação (0,2 m) - \( v \) = velocidade do fluido (2 m/s) - \( g \) = aceleração da gravidade (10 m/s²) Substituindo os valores na fórmula: \[ h_f = 0,02 \cdot \frac{50}{0,2} \cdot \frac{(2)^2}{2 \cdot 10} \] Calculando passo a passo: 1. Calcule \( \frac{50}{0,2} = 250 \) 2. Calcule \( (2)^2 = 4 \) 3. Calcule \( 2 \cdot 10 = 20 \) 4. Agora, substitua na fórmula: \[ h_f = 0,02 \cdot 250 \cdot \frac{4}{20} \] 5. Calcule \( \frac{4}{20} = 0,2 \) 6. Agora, substitua: \[ h_f = 0,02 \cdot 250 \cdot 0,2 = 0,02 \cdot 50 = 1 \] Portanto, a perda de carga devido ao atrito é de 1 metro de coluna d'água. A alternativa correta é: C) 1 metro.

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