Questão de mecânica dos fluidos que exige o conhecimento sobre sistemas fluidomecânicos. Por isso, vamos fazer uma breve revisão sobre alguns conceitos e fórmulas utilizadas, para então, analisarmos item por item. Observe a seguinte figura:
Temos que a altura estática de aspiração “h” é a diferença de altura entre o nível médio da bomba e o nível da superfície livre do reservatório de onde o fluido é aspirado. Observe que, quando se diz altura estática, não são levadas em conta as perdas devido ao atrito com a tubulação e nos acessórios presentes na aspiração. É somente a diferença, em unidade de comprimento, dos mencionados níveis.
Ainda com relação à ilustração, temos que a altura estática de recalque “h” é a diferença de cotas entre os níveis onde o fluido é abandonado ao sair pela tubulação de recalque no meio ambiente e o nível do centro da bomba. Assim como citado na definição de altura estática de aspiração, aqui também consideramos altura estática. Dessa forma, as perdas devido ao atrito na tubulação de recalque e nos acessórios no ramo de recalque não são contabilizadas.
Já para se ter uma melhor noção da definição de altura manométrica ou altura total de aspiração, pode-se aplicar a equação do balanço de energia (Equação de Bernoulli) entre a superfície livre do reservatório e a entrada da bomba, considerando que a superfície livre do reservatório está exposta à pressão atmosférica (conforme a figura).
O termo entre chaves representa a pressão Relativa na entrada da bomba em relação à pressão existente na superfície livre do reservatório de aspiração, expresso em metros de coluna de fluido, é denominado Altura Total de Aspiração ou Altura Manométrica de Aspiração.
A altura total de recalque ou altura manométrica de recalque pode ser avaliada ao aplicarmos o balanço de energia entre a saída da bomba e a descarga da tubulação de recalque para o reservatório superior que, no caso da figura, está à pressão ambiente.
O termo entre chaves representa a pressão relativa na saída da bomba em relação à pressão na descarga da tubulação de recalque. Se a tubulação de recalque descarrega para a superfície livre de um reservatório aberto à atmosfera como no caso da figura, essa pressão é igual à pressão atmosférica (P_atm). Tal termo é expresso em metros de coluna de fluido e é denominado Altura Manométrica de Recalque ou Altura Total de Recalque.
Por sua vez, a altura de elevação ou altura manométrica representa a quantidade de energia específica (energia útil por unidade de peso do fluido em escoamento, em unidade de comprimento [m]) que a bomba transfere ao fluido. Para avaliá-la, deve-se aplicar o balanço de energia entre a saída e a entrada da bomba.
Realizando os cancelamentos possíveis, temos que:
Como era de se esperar, a Altura Manométrica é a quantidade de energia por unidade de peso do fluido que a bomba transfere ao fluido a fim de que ele vença as alturas estáticas de aspiração, as perdas na aspiração, a altura estática de recalque, as perdas no recalque e, ainda, a variação de energia cinética.
Portanto, após essa breve revisão, vamos analisar item por item:
(V) A altura estática de aspiração é a diferença de cotas entre o nível de centro da bomba e o da superfície livre do reservatório de captação. CORRETO.
De fato, o item trouxe a definição pura da altura estática de aspiração. Se olharmos para a figura no início da resolução desta questão, a altura estática de aspiração é representada por Lembrando que quando se diz altura estática de aspiração, não são levadas em conta as perdas devido ao atrito com a tubulação e com os acessórios presentes na aspiração. É somente a diferença, em unidade de comprimento, dos mencionados níveis.
(V) A altura total de aspiração ou altura manométrica de aspiração é a diferença entre as alturas representativas de pressão atmosférica local e da pressão reinante na entrada da bomba. CORRETO.
Lembramos que, ao aplicarmos a equação de BERNOULLI entre a entrada da bomba e a superfície livre do reservatório de aspiração, obtivemos:
Equação na qual o termo entre chaves é denominado de Altura Manométrica de Aspiração, e é exatamente a diferença entre as alturas representativas da pressão atmosférica local e da pressão na entrada da bomba.
(V) A altura total de recalque é a diferença entre as alturas representativas de pressão na saída da bomba e a atmosférica. CORRETO.
Quando foi aplicada a equação do balanço de energia entre a descarga da tubulação de recalque e a saída da bomba, obtivemos:
Equação na qual o termo entre chaves é denominado de Altura Manométrica de Recalque, e é exatamente a diferença entre as alturas representativas da pressão na saída da bomba e da atmosférica local. Aqui vale uma ressalva, só é a diferença entre a pressão na saída da bomba e a pressão atmosférica porque estamos falando de uma tubulação de descarga do recalque que joga o fluido para um reservatório aberto para a atmosfera. Como a questão não trouxe informação alguma que poderíamos considerar um reservatório de recalque a uma pressão diferente, a questão está correta. Mas o certo mesmo seria falar que é a diferença entre as alturas representativas de pressão na saída da bomba e de pressão na descarga do recalque.
(V) A altura manométrica de elevação ou altura manométrica é a diferença entre as alturas representativas das pressões na saída e entrada da bomba. CORRETO.
A altura manométrica de elevação representa a quantidade de energia específica (energia útil por unidade de peso do fluido em escoamento, em unidade de comprimento [m]) que a bomba transfere ao fluido.
O item é considerado como correto, de fato é se for desconsiderada a variação da energia cinética do fluido entre a saída e a entrada da bomba, ou seja, o fluido entra no corpo da bomba e sai com a mesma velocidade, e é o que deve ocorrer se a tubulação de entrada tiver o mesmo diâmetro da tubulação de saída.
Portanto, a alternativa (C) traz a resposta correta.
Resposta: C