B1 Hidraulica E Hidrologia

PROVA B1 – HIDRAULICA E HIDROLOGIA
Na construção de um edifício residencial de 10 andares foi feita uma caixa d'água de nível máximo útil a 10m de altura da última laje, a qual tem cota +30m em relação ao solo e mantém nível constante por bombeamento a partir do reservatório inferior devido a indisponibilidade de carga na rede local para alimentação por gravidade. Assim, todo consumo é imediatamente reposto no reservatório superior desde que não se tenha interrupção de energia elétrica para a bomba. Sendo o diâmetro da caixa d'água 5m, a prumada de água em PVC de diâmetro interno 100mm, massa específica da água de 1.000kg/m3, massa específica do mercúrio de 13,60 vezes a da água, gravidade g= 9,81m/s2, que a pressão atmosférica é 100.000 Pa (Pa=N/m2), que os resultados devem ser apresentados no sistema internacional de unidades (SI), pede-se:
a) (0,5 ponto) Qual a massa específica do mercúrio? ρm=13,6x1000 = 13.600kg/m3

b) (1,0 ponto) Qual o peso específico da água e a relação peso específico da água por peso específico do mercúrio? ɣágua=1000x9,81=9810N/m3 ( ɣágua/ɣm) = (1/13,6) = 0,074

c) (0,50 ponto) Qual a pressão estática efetiva máxima, em Pascal, na prumada, ao nível do solo?
Pef=P=ɣxh = 9810x(30+10) = 392400Pa

d) (0,50 ponto) Qual a pressão absoluta estática máxima, em Pascal, na prumada, ao nível do solo?
Pabs = Pef+Patm = 392400+100000 = 492400Pa

e) (0,50 ponto) Calcular a pressão efetiva máxima na prumada ao nível da última laje.
Pef=P=ɣxh = 9810x(10) = 98100Pa

f) (1,00 ponto) Qual o empuxo sobre a bóia cilíndrica de diâmetro d=10cm e altura=0,20m a meia altura abaixo do nível estático de água no reservatório superior?
E=ɣxVd=9810x(π(0,12)/4)x(0,2/2) = 7,71N
g) (1,00 ponto) Calcular a vazão a jusante (após) de uma tomada de água de 0,30 vezes a vazão de montante (antes) para uma velocidade de 2,5m/s na prumada.
Qjusante = Qtotal - 0,30xQtotal = 0,70xQtotal = 0,70x0,020 =