Com relação ao cálculo da perda de carga contínua utilizando a equação universal, assinale a opção correta.
- A)Para ingressar no diagrama de Moody e obter o valor de f são necessários o número de Reynolds e a rugosidade absoluta da parede interna das tubulações comerciais.
Errada, porque o diagrama de Moody usa o número de Reynolds e a rugosidade relativa, não a rugosidade absoluta isoladamente.
- B)No escoamento laminar, o coeficiente de atrito (f) depende do número de Reynolds, da viscosidade cinemática da água, da velocidade média de escoamento, do diâmetro da tubulação e da rugosidade interna da parede da tubulação.
Errada, porque no escoamento laminar o fator de atrito não depende da rugosidade nem da velocidade média de forma independente, mas basicamente de Re.
- C)A expressão de Colebrook-White para obter o valor de f foi desenvolvida inicialmente para faixa de regime de escoamento laminar.
Errada, porque a relação de Colebrook-White foi formulada para escoamento turbulento em tubulações, não para regime laminar.
- D)No regime de escoamento laminar, é possível um tratamento analítico da tensão de cisalhamento e do fator de atrito.
Certa, porque no regime laminar há solução analítica para a tensão de cisalhamento e para o fator de atrito, com expressão direta como f = 64/Re.
- E)No regime de escoamento turbulento, quanto maior o valor de f maior é a perda de carga, o que não ocorre no regime laminar, pois neste não há influência da rugosidade absoluta da parede interna da tubulação.
Errada, porque no regime laminar há sim perda de carga proporcional ao fator de atrito, e a frase mistura isso com uma afirmação incorreta sobre a influência da rugosidade.
Gabarito: D
A perda de carga contínua pela equação universal é a famosa conta do atrito ao longo da tubulação: hf = f.(L/D).(v²/2g). O ponto-chave é entender que tudo gira em torno do fator de atrito f, que não nasce do nada, mas depende do regime de escoamento. Quando o escoamento é laminar, a vida fica mais simples: dá para tratar o problema de forma analítica, com relações diretas entre tensão de cisalhamento e fator de atrito. No regime laminar, para tubo circular, o fator de atrito é dado por f = 64/Re. Repare que isso mostra que ele depende essencialmente do número de Reynolds, e não da rugosidade da parede. A rugosidade começa a ganhar importância de verdade no escoamento turbulento, que é justamente a faixa representada no diagrama de Moody e na equação de Colebrook-White. Por isso, a alternativa D está correta: no regime laminar, é possível um tratamento analítico da tensão de cisalhamento e do fator de atrito. Em termos práticos, você não precisa recorrer a gráficos ou correlações implícitas complicadas para esse caso. Já no turbulento, a situação fica mais “brigona”, e a rugosidade entra no jogo com força. Resumo de prova: laminar = fórmula fechada e simples; turbulento = depende de Reynolds, rugosidade e, muitas vezes, de gráficos ou equações implícitas. Se você lembrar disso, a questão perde o susto.