Noções de Hidraúlica

Vazão é a quantidade de líquido que passa através de uma seção por unidade de tempo. A quantidade de líquido pode ser medida em unidades de massa, de peso ou de volume, sendo estas últimas as mais utilizadas. Por isso as unidades mais usuais indicam VOLUME POR UNIDADE DE TEMPO:

m/min (metros por minuto)
m/s (metros por segundo)
ft/s (pés por segundo)

Por isso deve-se sempre calcular a velocidade utilizando-se unidades coerentes para os valores da vazão e da área.

Exemplo: Vazão 200 l/min
Tubulação PVC marrom de 50 mm

Transformaremos a unidade de vazão para m³/s e calcularemos a área da seção do tubo em m² para obter a velocidade em m/s .

Necessitamos introduzir o conceito físico da palavra TRABALHO para podermos depois caracterizar o que é POTÊNCIA e o que é ENERGIA.
Em física, há realização de um trabalho sempre que há aplicação de uma força a um corpo e este se desloca na direção dessa força. O trabalho é igual ao produto da força pela distância percorrida na direção da força.

b) Para arrastar uma caixa que pesa 50 kgf, necessitando-se para isso empurrá-la com uma força de 20 kgf para um local distante 15 m.
FORÇA: 20 kgf (força na direção do deslocamento)
DISTÂNCIA: 15 m
TRABALHO: 20 x 15 = 300 kgfm

Observe que a potência aumenta quando diminui o tempo para realização de um trabalho.

Da simples comparação dos valores obtidos conclui-se que com qualquer potência podemos realizar um dado trabalho, mas, quanto maior for a potência empregada, menor será o tempo gasto para a realização do trabalho.

	Parte 2:
	5. Vazão
	6. Velocidade
	7. Trabalho
	8. Potência



5-	VAZÃO
	Vazão é a quantidade de líquido que passa através de uma seção por unidade de tempo. A quantidade de líquido pode ser medida em unidades de massa, de peso ou de volume, sendo estas últimas as mais utilizadas. Por isso as unidades mais usuais indicam VOLUME POR UNIDADE DE TEMPO: m3/h (metros cúbicos por hora) l/h (litros por hora) l/min (litros por minuto) l/s(litros por segundo) gpm (galões por minuto) gph (galões por hora)

6-	VELOCIDADE
	O termo velocidade normalmente refere-se à velocidade média de escoamento através de uma seção. Ela pode ser determinada dividindo-se a vazão pela área da seção considerada. As unidades usuais de medida indicam DISTÂNCIA POR UNIDADE DE TEMPO: m/min (metros por minuto) m/s (metros por segundo) ft/s (pés por segundo)
	Por isso deve-se sempre calcular a velocidade utilizando-se unidades coerentes para os valores da vazão e da área. Exemplo: Vazão 200 l/min Tubulação PVC marrom de 50 mm
	Transformaremos a unidade de vazão para m³/s e calcularemos a área da seção do tubo em m² para obter a velocidade em m/s .
	VAZÃO: Lembre-se de que 1 m³ = 1000 l, ou seja,
	ÁREA: Diâmetro interno do tubo de 50 mm = 42 mm


	Obviamente, para calcular a vazão através de uma seção, com uma dada velocidade de escoamento, basta multiplicar a área da seção pela velocidade, desde que medidas em unidades coerentes: VAZÃO = ÁREA X VELOCIDADE
	Exemplo: Tubulação galvanizada de 6" classe pesada Velocidade: 2 m/s ÁREA: Diâmetro interno do tubo de 6" classe pesada = 155 mm

	VAZÃO: 0,0189 m² x 2 m/s = 0,0378 m³/s
	lembrando que 1 s =

7-	TRABALHO
	Necessitamos introduzir o conceito físico da palavra TRABALHO para podermos depois caracterizar o que é POTÊNCIA e o que é ENERGIA. Em física, há realização de um trabalho sempre que há aplicação de uma força a um corpo e este se desloca na direção dessa força. O trabalho é igual ao produto da força pela distância percorrida na direção da força. TRABALHO = FORÇA X DISTÂNCIA Entre as unidades usuais de medida, interessa-nos o Kgfm = (kilograma força metro) que é unidade de medida do trabalho quando a força é medida em kgf e a distância em m. Exemplos: Vamos calcular o trabalho realizado: a) Para elevar um tijolo que pesa 1,5 kgf do chão até um andaime a 4 m de altura. FORÇA: 1,5 kgf DISTÂNCIA: 4 m TRABALHO: 1,5 x 4 = 6 kgfm
	b) Para arrastar uma caixa que pesa 50 kgf, necessitando-se para isso empurrá-la com uma força de 20 kgf para um local distante 15 m. FORÇA: 20 kgf (força na direção do deslocamento) DISTÂNCIA: 15 m TRABALHO: 20 x 15 = 300 kgfm
	c) Para elevar um reservatório contendo 3 m³ de água a uma altura de 5 m, sendo o peso do reservatório 200 kgf. FORÇA: peso do reservatório + peso da água peso do reservatório: 200 kgf peso da água: 3 m³ x 1000 kgf/m³ = 3000 kgf 200 + 3000 = 3200 kgf DISTÂNCIA: 5 m TRABALHO: 3200 x 5 = 16000 kgfm Note que o trabalho para elevar o reservatório é de 200 x 5 = 1000 kgfm e, para elevar a água de 3000 x 5 = 15000 kgfm.

8-	POTÊNCIA
	Potência é o trabalho realizado por unidade de tempo.

	As unidades usuais de medida são:
	cv (cavalo-vapor) - equivalente a 75 kgfm/s
	W (Watt) - equivalente a 0,102 kgfm/s
	Observe que a potência aumenta quando diminui o tempo para realização de um trabalho.
	Tomemos como exemplo as situações descritas no item 7:
	a) Sendo o tempo para elevar o tijolo 10 s: POTÊNCIA: Dividindo-se por 75: 0,008 cv Sendo o tempo para elevar o tijolo 0,5 s: POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 0,16 cv
	b) Sendo o tempo para arrastar a caixa 120 s: POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 0,033 cv Sendo o tempo para arrastar a caixa 2 s: POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 2 cv
	c) Sendo o tempo para elevar o reservatório 6 horas, ou seja, 21600 s: POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 0,0093 cv Sendo o tempo para elevar o reservatório 10 s: POTÊNCIA : Dividindo-se por 75: 20 cv
	Da simples comparação dos valores obtidos conclui-se que com qualquer potência podemos realizar um dado trabalho, mas, quanto maior for a potência empregada, menor será o tempo gasto para a realização do trabalho.
	Noções de Hidráulica Parte 1	Noções de Hidráulica Parte 3