Perda de carga
Inicialmente afirmamos que só podemos aumentar a pressão
se também aumentarmos a altura.
Como explicar o fato de que podemos aumentar a pressão em
um chuveiro se fizermos o traçado da tubulação mais reto ou aumentarmos o seu
diâmetro?
Em laboratórios, pode se verificar que o escoamento da
água nos tubos pode ser turbulento (desorganizado).
Com o aumento da velocidade da água na tubulação, a
turbulência faz com que as partículas se agitem cada vez mais e acabem
colidindo entre si. Além disso, o escoamento causa atrito entre as partículas e
as paredes do tubo.
Assim, as colisões entre as partículas com as paredes dos
tubos, dificultam o escoamento da água, o que gera a perda de energia. Podemos
dizer então que “o líquido perde pressão” ou seja: “houve perda de carga”.
Tubos com paredes lisas permitem um escoamento da água com
menos turbulência, o que reduz o atrito. Ou seja, assim teremos menos choques
entre as partículas da água e, portanto, menor perda de carga.
Tubos com paredes rugosas aumentam a turbulência da água,
pois geram maior atrito. Assim, teremos mais choques entre as partículas da
água e, portanto, maior perda de carga.
É importante lembrar que na prática não há escoamento em
tubulações sem perda de carga. O que deve ser feito é reduzi-la aos níveis
aceitáveis. Os tubos de PVC, por terem paredes mais lisas, oferecem menores
perdas de carga.
Classificação das
perdas de carga
Distribuída:
É aquela que ocorre ao longo da tubulação, pelo atrito da
água com as paredes do tubo. Quanto maior o comprimento do tubo, maior será a
perda de carga. Quanto menor o diâmetro, maior também será a perda de carga.
Localizada
Nos casos em que a água sofre mudanças de direção como por
exemplo, no joelhos, reduções e tês, ocorre ali uma perda de carga chamada de
“localizada”.
Isto é fácil de entender se pensarmos que nestes locais,
há uma grande turbulência concentrada, a qual aumenta os choques entre as
partículas da água.
É por isto que quanto maior for o número de conexões em um
trecho de tubulação, maior será a perda de pressão neste trecho ou perda de
carga, diminuindo a pressão ao longo da rede.
1 - Supondo que o
registro esteja fechado, em qual nível estará a água no tubo 1?
Resposta: Pelo princípio dos vasos
comunicantes, o nível da água no tubo 1, estando o registro fechado, estará no
mesmo nível da água do reservatório, ou seja, na letra B.
2 - Abrindo-se o
registro, o nível da água irá para?
Resposta: Se o registro for aberto,
ocorrerá um movimento da água pelo tubo e consequentemente, haverá choques e
atritos entre as partículas entre si, e com as paredes da tubulação.
De E até D, o escoamento sofrerá perda de carga
distribuída, devido ao comprimento da tubulação. A perda de carga localizada se
dará nos joelhos 45° existentes no trecho E e D.
Em outras palavras, haverá uma perda de carga na rede.
Isto ocorrendo a pressão tenderá diminuir no ponto D, reduzindo-se então o
nível da água do ponto B para o ponto C. Ou seja, o nível da água baixará para
o ponto C.
