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Considerando que o duto do exercício anterior está ligado a um reservatório por meio de uma entrada em ângulo reto localizada no fundo e deságua em um segundo reservatório através de uma saída que descarrega livremente na atmosfera, calcule a profundidade mínima de água que precisa ser mantida no primeiro reservatório para que a vazão de 10 l/s seja mantida.
Usando o Número de Reynolds calculado anteriormente, calculamos a perda de carga na entrada
Δ
H
i
=
−
1
2
N
f
v
¯
2
=
−
8
N
f
(
Φ
π
D
2
)
2
{\displaystyle \Delta H_{i}\;=\;-\;{\frac {1}{2}}\;N_{f}\;{\bar {v}}^{2}\;=\;-8\;N_{f}\left({\frac {\Phi }{\pi D^{2}}}\right)^{2}}
Δ
H
i
=
−
8
⋅
0.5
⋅
(
10
l
/
s
3.14
⋅
(
60
m
m
)
2
)
2
=
−
8
⋅
0.5
⋅
(
0.01
m
3
/
s
3.14
⋅
(
0.060
m
)
2
)
2
{\displaystyle \Delta H_{i}\;=\;-8\cdot 0.5\cdot \left({\frac {10\;l/s}{3.14\cdot (60\;mm)^{2}}}\right)^{2}\;=\;-8\cdot 0.5\cdot \left({\frac {0.01\;m^{3}/s}{3.14\cdot (0.060\;m)^{2}}}\right)^{2}}
=
−
3.1
m
2
/
s
2
{\displaystyle \;=\;-3.1\;m^{2}/s^{2}}
Δ
H
o
=
−
1
2
v
¯
2
=
−
8
(
Φ
π
D
2
)
2
{\displaystyle \Delta H_{o}\;=\;-\;{\frac {1}{2}}\;{\bar {v}}^{2}\;=\;-8\;\left({\frac {\Phi }{\pi D^{2}}}\right)^{2}}
Δ
H
o
=
−
8
⋅
(
10
l
/
s
3.14
⋅
(
60
m
m
)
2
)
2
=
−
8
⋅
(
0.01
m
3
/
s
3.14
⋅
(
0.060
m
)
2
)
2
{\displaystyle \Delta H_{o}\;=\;-8\cdot \left({\frac {10\;l/s}{3.14\cdot (60\;mm)^{2}}}\right)^{2}\;=\;-8\cdot \left({\frac {0.01\;m^{3}/s}{3.14\cdot (0.060\;m)^{2}}}\right)^{2}}
=
−
6.2
m
2
/
s
2
{\displaystyle \;=\;-6.2\;m^{2}/s^{2}}
Δ
H
=
Δ
H
i
+
Δ
H
t
+
Δ
H
o
=
−
3.1
m
2
/
s
2
−
130
m
2
/
s
2
−
6.2
m
2
/
s
2
{\displaystyle \Delta H\;=\;\Delta H_{i}\;+\;\Delta H_{t}\;+\;\Delta H_{o}\;=\;-\;3.1\;m^{2}/s^{2}\;-\;130\;m^{2}/s^{2}\;-\;6.2\;m^{2}/s^{2}}
=
−
140
m
2
/
s
2
{\displaystyle \;=\;-140\;m^{2}/s^{2}}
Δ
h
=
−
Δ
H
t
g
=
140
m
2
/
s
2
9.8
m
/
s
2
=
15
m
{\displaystyle \Delta h\;=\;-\;{\frac {\Delta H_{t}}{g}}\;=\;{\frac {140\;m^{2}/s^{2}}{9.8\;m/s^{2}}}\;=\;15\;m}
