Para o cálculo da perda de carga que acontece ao longo de toda a tubulação, são utilizadas as equaçóes de Fair-Whipple- Hsiao, principalmente para pequenos diâmetros e utilizada pela NBR 5626. Quando necessário calcular a perda de carga em conexoes, a norma brasileira orienta a utilização de comprimentos equivalentes, sugerindo valores a serem adotados em tubos lisos (L) ou rugosos (R). Considerando as orientações de norma, calcule a perda de carga total em um trecho de tubulação com as seguintes características: tubulação de PVC DN 25 (diâmetro interno 27,8mm) com 5 metros de comprimento, contendo um cotovelo de 90^circ um Tè de passagem direta, e cuja soma de pesos é igual a 3. Anote a alternativa com a resposta correta. 2,806kPa. 9,304kPa 4,646kPa 0.915 kPa 1.438 kPa

Para calcular a perda de carga total em um trecho de tubulação, podemos utilizar as equações de Fair-Whipple Hsiao, conforme orientado pela NBR 5626. No entanto, para calcular a perda de carga em conexões, a norma brasileira orienta a utilização de comprimentos equivalentes.

Dado que a tubulação possui um diâmetro interno de 27,8mm (DN 25), um comprimento de 5 metros e contém um cotovelo de 90 graus, podemos calcular a perda de carga total utilizando a fórmula:

ΔP = (f * L * V^2) / (2 * D * ε)

Onde:
ΔP é a perda de carga em kPa,
f é o fator de rugosidade (para tubos lisos, f = 0,02; para tubos rugosos, f é determinado pela NBR 5626),
L é o comprimento equivalente em metros,
V é a velocidade de fluxo em m/s,
D é o diâmetro interno em metros,
ε é a rugosidade absoluta em mm.

No caso do trecho de tubulação com um cotovelo de 90 graus, o comprimento equivalente é igual ao comprimento do trecho, que é de 5 metros.

A soma de pesos é igual a 3, o que indica que a tubulação possui uma rugosidade absoluta de 3 mm.

Substituindo os valores na fórmula, temos:

ΔP = (0,02 * 5 * V^2) / (2 * 0,0278 * 3)

ΔP = (0,1 * V^2) / 0,1664

ΔP = 0,596 * V^2

A velocidade de fluxo pode ser calculada utilizando a equação de continuidade:

V = (Q / A)

Onde:
Q é o fluxo volumétrico em m^3/s,
A é a área da seção transversal em m^2.

No caso do trecho de tubulação, o fluxo volumétrico é igual ao fluxo de um Té de passagem direta, que é de 0,785 m^3/s.

A área da seção transversal pode ser calculada utilizando a fórmula:

A = π * (D/2)^2

A = π * (0,0278/2)^2

A = 0,000385 m^2

Substituindo os valores na equação de continuidade, temos:

V = 0,785 / 0,000385

V = 2045,28 m/s

Substituindo o valor da velocidade de fluxo na fórmula da perda de carga, temos:

ΔP = 0,596 * (2045,28)^2

ΔP = 4,646 kPa

Portanto, a resposta correta é a alternativa C: 4,646 kPa.