02/11/2026

AV2 DE HIDRÁULICA E HIDROMETRIA [RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

 

1) O dimensionamento dos sistemas elevatórios requer uma profunda análise sobre as variáveis envolvidas, buscando-se sempre uma solução que atenda as condições técnicas impostas aliada ao melhor custo possível para estes sistemas. Neste sentido, analise as afirmações a seguir.

I- A escolha do tubo, como diâmetro e tipo de material utilizado, impacta diretamente na determinação da perda de carga total.

II- Para iniciar o dimensionamento de sistema elevatórios, é necessário conhecer os requisitos operacionais, como líquido a ser bombeado, desnível entre as cotas geométricas na sucção e no recalque, vazão requerida pelo sistema, temperaturas médias do local, dentre outros.

III- A altura geométrica do sistema pode ser obtida somando-se as diferenças de cargas entre os pontos considerados com a perda de carga total.

IV- A determinação dos diâmetros das tubulações leva em consideração as velocidades recomendadas tanto para a sucção quanto para o recalque, para adequação entre perda de carga e custo do sistema elevatório.

Em relação às afirmações acima, assinale a alternativa correta.


Alternativas:

  • a)

    Apenas as afirmações I e III estão corretas.

  • b)

    Apenas as afirmações II e IV estão corretas.

  • c)

    Apenas as afirmações I, II e III estão corretas.

  • d)

    Apenas as afirmações I, III e IV estão corretas.

  • e)

    Apenas as afirmações I, II e IV estão corretas.

2)

Macintyre (2011, p.176) afirma que “em elevatórias de água ou esgotos e em inúmeras aplicações industriais, o campo de variação da descarga e da altura manométrica pode ser excessivamente amplo, para ser abrangido pelas possibilidades de uma única bomba, mesmo variando a velocidade”. Para isso, de posse dos catálogos dos fabricantes e dos requisitos do sistema (vazão e altura manométrica), verifica-se o mosaico de utilização, para uma determinada rotação, escolhendo a série da bomba que atende aos requisitos. Caso não se encontre uma bomba que atenda a esses requisitos de vazão ou altura manométrica, há a necessidade de se associar bombas em série, ou em paralelo, para que os requisitos de projeto sejam atendidos.

Tendo como base no texto acima, analise as afirmações abaixo e selecione aquela que descreve corretamente os parâmetros referentes às associações de bombas em série e em paralelo.


Alternativas:

  • a)

    Bombas em série são utilizadas quando se deseja aumentar a altura manométrica, pois a vazão que passa por cada uma delas é a mesma.

  • b)

    Bombas em paralelo são utilizadas quando se deseja aumentar a altura manométrica, pois a vazão que passa por cada uma delas é a mesma.

  • c)

    Quando se associam duas bombas iguais em paralelo, ocorre um aumento da perda de carga e a vazão total do sistema será o dobro da vazão de cada bomba.

  • d)

    Na associação de bombas em série, a altura manométrica total será expressa pela média das alturas manométricas de cada bomba.

  • e)

    Em geral, não é recomendado a utilização de bombas iguais para a associação, pois esse procedimento dificulta a análise do sistema e atrapalha a manutenção.

3)

De acordo com Porto (2006, p.154), “a cavitação provoca um desgaste excessivo no rotor da bomba, exigindo manutenção periódica e dispendiosa. Algumas vezes o problema fica difícil de ser sanado, pois exigiria profundas alterações na montagem”.

Em relação ao fenômeno de cavitação, pode-se afirmar que:

I- Dependendo das condições impostas pelo projeto, principalmente em relação ao NPSH disponível, na entrada da bomba, parte desse líquido pode passar para o estado de vapor, formando-se assim bolhas de vapor e gerando um escoamento bifásico (líquido e vapor).

PORQUE

II- Para ocorrer a cavitação, a pressão na entrada da bomba pode atingir a pressão atmosférica do líquido para uma dada temperatura.

A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.


Alternativas:

  • a)

    As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.

  • b)

    As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

  • c)

    A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.

  • d)

    A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.

  • e)

    As asserções I e II são falsas.

4)

“Os canais podem ser construídos em diversas formas de seção transversal; em muitos casos, os formatos geométricos regulares são usados. Um canal com uma inclinação e seção transversal constantes é chamado de prismático. Os canais alinhados frequentemente são construídos com seções retangulares ou trapezoidais; depressões ou valas menores algumas vezes são triangulares. Galerias e túneis geralmente possuem seções circulares ou elípticas. Os canais naturais são altamente irregulares e não prismáticos, mas frequentemente são considerados como tendo seções aproximadamente trapezoidais ou parabólicas”.

Tendo como base no texto acima, analise as afirmações a seguir e selecione aquela que descreve corretamente os conceitos referentes aos elementos geométricos de canais.


Alternativas:

  • a)

    O diâmetro hidráulico é a relação entre a área molhada e o perímetro molhado.

  • b)

    A altura de escoamento da seção é a distância vertical do ponto mais baixo da seção do canal até a superfície livre.

  • c)

    A área molhada é a área útil de escoamento numa seção transversal.

  • d)

    O perímetro molhado é o comprimento da fronteira sólida da seção do canal em contato direto com o líquido, incluindo a superfície livre.

  • e)

    A declividade piezométrica é a declividade longitudinal do fundo do canal.

5)

“Vertedor ou descarregador é o dispositivo utilizado para medir e/ou controlar a vazão em escoamento por um canal. Trata-se, basicamente, de um orifício de grandes dimensões no qual foi suprimida a aresta do topo”.

Considere um vertedor retangular de parede delgada e sem contração, que possui soleira com 8 metros de comprimento e, a uma distância suficiente a montante, possui uma carga vertical (H) estável com dimensão de 1 metro. Por se tratar de águas calmas, a velocidade de aproximação é bem baixa e a altura d´água após a passagem pelo vertedor é de 2,8 metros.

Em relação aos vertedores e às condições citadas acima, pode-se afirmar que:

I- A vazão deste escoamento específico pode ser calculada com boa precisão, muito próxima do valor real.

PORQUE

II- Os dados fornecidos são suficientes para o cálculo, uma vez que não há a necessidade de se conhecer a velocidade de aproximação para vertedores retangulares.

A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.


Alternativas:

  • a)

    As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.

  • b)

    As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

  • c)

    A asserção I é uma proposição verdadeira e a II é uma proposição falsa.

  • d)

    A asserção I é uma proposição falsa e a II é uma proposição verdadeira.

  • e)

    As asserções I e II são falsas.

AV1 DE HIDRÁULICA E HIDROMETRIA [RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]


1) Na hidráulica, a hidrostática é o ramo que analisa as pressões decorrentes nos fluidos em repouso. Para aplicar a definição de pressão citada, neste universo, é necessário compreender a lei de Pascal, que diz que em qualquer ponto no interior de um fluido em repouso a pressão é a mesma em todas as direções. Considere um sistema de prensa hidráulica, onde se tem uma força de 600 N aplicada no em seu menor pistão, que possui área igual a 20 cm². Sabendo-se que a área do pistão maior equivale a 10 vezes a área do pistão menor e que o peso específico da água é 1000 N/m³ determine o peso que deve está contido no pistão maior para que o sistema fique em equilíbrio estático.

Assinale a alternativa correta.


Alternativas:

  • a)

    60 N

  • b)

    600 N

  • c)

    6000 N

  • d)

    0,60 N

  • e)

    0,06 N

2)

As linhas piezométrica e de energia são representações gráficas utilizadas para analisar o fluxo continuo dos fluidos nas tubulações e canais livres, representando a energia total que ocorre ao longo do movimento, sendo de grande valia na resolução de problemas da engenharia hidráulica. Acerca dessa temática, analise a imagem e as seguintes afirmações.

 

Representação gráfica das linhas de energia e piezométrica do escoamento de um fluido em uma tubulação

Considerando as afirmativas, é correto o que se afirma, apenas, em:

 

I. A linha de energia é composta por dois parâmetros importantes e essenciais para descrever o escoamento de um fluido:  Energia potencial de posição e energia cinética.

II. A linha piezométrica descreve graficamente a energia potencial de um fluido em relação a um plano de referência adotado, ou seja, é a soma das parcelas de energia de posição e energia de pressão.

III. Considerando escoamento de fluidos reais, parte da energia é desprendida em forma de calor e em alteração da energia interna devido a ocorrência de atrito, turbulências, dentre outros fatores. Na engenharia hidráulica, essa energia dissipada em forma de calor é perdida e contribui para o escoamento do fluido. Ela é denominada perda de carga e pode ser obtida, graficamente, pela diferença entre dois pontos contidos na linha de energia.
IV. Entre a linha piezométrica e a linha de energia estão as alturas de velocidade, que se afastam ou se aproximam uma da outra, conforme a velocidade do fluido considerado aumenta ou diminui.


Alternativas:

  • a)

    I e III

  • b)

    II e III

  • c)

    II e IV

  • d)

    I e IV

  • e)

    I, II, III e IV

3)

Em sistemas de tubulação complexos, como refinarias de petróleo e redes de distribuição de água, os engenheiros frequentemente se deparam com o desafio das perdas de carga localizadas. Essas perdas ocorrem quando um fluido em movimento encontra obstáculos em seu caminho, como válvulas, curvas, conexões e outros componentes. A quantificação das perdas de carga localizadas é fundamental para dimensionar adequadamente os componentes do sistema e garantir que o fluxo seja controlado de forma eficaz.

A expressão geral das perdas de carga localizadas envolve coeficientes de perda de carga (K) específicos para cada tipo de componente. Esses coeficientes refletem a geometria e a condição da superfície interna do componente. Um aspecto crucial a ser compreendido é a relação entre esses coeficientes (K) e a eficiência energética do sistema. Compreender como esses coeficientes afetam a perda de energia é essencial para a engenharia eficiente de sistemas de tubulação, pois coeficientes menores significam menor resistência e, consequentemente, maior eficiência energética.

Em sistemas de tubulação complexos, como uma refinaria de petróleo, os engenheiros frequentemente lidam com perdas de carga localizadas. Considerando a expressão geral das perdas de carga localizadas, que envolve coeficientes de perda de carga específicos para cada tipo de componente (K), sobre a relação entre esses coeficientes K e a eficiência energética do sistema, é CORRETO o que se afirma em:


Alternativas:

  • a)

    Quanto maior o valor de K, mais eficiente é o sistema em termos energéticos.

  • b)

    Quanto menor o valor de K, mais eficiente é o sistema em termos energéticos.

  • c)

    Os coeficientes K não têm relação com a eficiência energética do sistema.

  • d)

    A eficiência energética do sistema depende apenas do diâmetro da tubulação.

  • e)

    A eficiência energética do sistema depende apenas da pressão atmosférica.

4)

Em uma viagem a Roma, você visitou um importante ponto turístico, a fonte da Fontana di Trevi. Seguindo o costume local, você lançou uma moeda na fonte para ter seu desejo realizado. Sabendo-se que a fonte possui uma profundidade de 2,5 metros, totalmente preenchida com água, determine a pressão absoluta atuante na moeda localizada no fundo da fonte. (Considere peso específico da água igual a 10.000 N/m³ e pressão atmosférica igual 1 atm equivalente a 10 mca).

Assinale a alternativa correta.


Alternativas:

  • a)

    25 KPa

  • b)

    100 KPa

  • c)

    125 KPa

  • d)

    10 KPa

  • e)

    2,5 KPa

5)

Na tomada d'água entre dois reservatórios, destaca-se a importância das válvulas e estruturas hidráulicas na regulação do fluxo de água. O "Problema dos três reservatórios" é um desafio que envolve otimizar o fluxo de água entre três reservatórios interconectados. Quanto ao dimensionamento econômico da tubulação, para calcular o diâmetro ideal das tubulações em sistemas de distribuição de água utiliza-se fórmulas específicas, como as de Bresse e as diretrizes da NBR 5626.

Sobre o Problema dos três reservatórios, é CORRETO afirmar que seu objetivo é de


Alternativas:

  • a)

    Maximizar a produção de energia a partir do fluxo de água entre os reservatórios.

  • b)

    Minimizar o impacto ambiental da engenharia hidráulica.

  • c)

    Encontrar as configurações de comportas e válvulas que maximizam o abastecimento de água para uma cidade, minimizando perdas e custos.

  • d)

    Estudar a topografia dos reservatórios.

  • e)

    Calcular o diâmetro ideal das tubulações em um sistema de distribuição de água.

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