Um engenheiro da Prefeitura de São José dos Campos recebeu a incumbência de analisar a rede de coleta de esgotos que será implantada em uma região da cidade. Um dos aspectos que lhe foi solicitado observar foi a garantia da autolimpeza das paredes da tubulação observando um valor mínimo para a tensão trativa. Ao engenheiro foi ainda informado que o fluido transportado em uma dada tubulação da rede tem peso específico aproximado de 10kN/m3, que a tubulação possui diâmetro de 500 mm e que o fluido escoa por metade de sua seção. Desse modo, a inclinação mínima dessa tubulação para que a tensão trativa seja superior a 1,0 Pa é de, aproximadamente,
- A)2,0 x 10-4 m/m
Errada, pois a declividade 2,0 x 10^-4 m/m gera tensão trativa menor que 1,0 Pa.
- B)3,0 x 10-4 m/m
Errada, pois ainda não fornece energia suficiente para atingir a tensão mínima exigida.
- C)4,0 x 10-4 m/m
Errada, porque o valor calculado para meia seção é maior do que esse.
- D)6,0 x 10-4 m/m
Errada, pois fica abaixo da declividade necessária para superar 1,0 Pa.
- E)8,0 x 10-4 m/m
Certa, pois com R = D/4 e tau = gamma R i resulta i = 8,0 x 10^-4 m/m.
Gabarito: E
Quando a questão fala em autolimpeza, ela está falando da capacidade de o escoamento “varrer” a tubulação e evitar o acúmulo de sólidos. Em redes de esgoto, um critério muito usado é a tensão trativa na parede, dada por tau = gamma vezes R vezes i, em que gamma é o peso específico do fluido, R é o raio hidráulico e i é a declividade da tubulação. Aqui a tubulação escoa pela metade da seção. Para um tubo circular meia cheia, o raio hidráulico vale R = D/4. Como o diâmetro é 500 mm, temos D = 0,5 m e, portanto, R = 0,125 m. O peso específico informado é 10 kN/m3, ou 10000 N/m3. Substituindo na expressão: 1,0 = 10000 x 0,125 x i. Daí, i = 1 / 1250 = 0,0008 m/m, isto é, 8,0 x 10^-4 m/m. Como a questão pede uma tensão trativa superior a 1,0 Pa, essa é a menor ordem de grandeza que atende ao critério. Ou seja, a banca quer que você reconheça o raio hidráulico do tubo meia cheia sem sofrimento desnecessário. Fez isso, matou a questão. O gabarito é a alternativa E.