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Q3290629 Mecânica
        Um sistema de resfriamento a água utiliza uma bomba centrífuga para rejeitar o calor produzido em um processo. A bomba operava a 1.200 RPM e consumia potência igual a 1,51 Kw, mas, diante do aumento do calor de processo, verificou-se a necessidade de se aumentar a vazão de água em 20%. 

A partir da situação hipotética apresentada, julgue o item que se segue.  


O aumento da rotação da bomba para que se atinja a vazão desejada resultará na elevação da pressão proporcionada pela bomba, de modo que tal pressão, com a mudança operacional, subirá em 44%.  

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Alternativa correta: C – Certo

Tema central da questão: O enunciado aborda o comportamento de bombas centrífugas diante do aumento da vazão e a relação entre rotação, vazão e pressão, com base nas Leyes de Afinidade (ou Leis de Semehança para bombas).

Essas leis são essenciais para resolver questões de hidráulica em concursos, pois permitem calcular como vazão, pressão e potência variam quando a rotação da bomba muda. Esses conceitos estão presentes em bibliografias como "Mecânica dos Fluidos" de Streeter & Wylie e "Bombas Centrífugas – Manual Técnico da KSB".

Resumo teórico:

  • Vazão (Q) é proporcional à rotação (N): Q₂/Q₁ = N₂/N₁
  • Altura manométrica (H) e, consequentemente, a pressão, variam com o quadrado da rotação: H₂/H₁ = (N₂/N₁)²
  • Potência (P) varia com o cubo da rotação: P₂/P₁ = (N₂/N₁)³

Justificativa da alternativa correta:
Para aumentar a vazão em 20% (Q₂ = 1,2·Q₁), a rotação deve aumentar na mesma proporção: N₂ = 1,2·N₁. Assim, a nova pressão será:

H₂/H₁ = (N₂/N₁)² = (1,2)² = 1,44

Ou seja, haverá um aumento de 44% na pressão (44% a mais que a original), exatamente como afirma a questão.

Estratégias para interpretação:
Fique atento sempre que a questão relacionar vazão, pressão e potência com variações de rotação. Use as Leis de Afinidade para calcular. Questões desse tipo costumam trazer o aumento em porcentagem, então sempre aplique o quadrado (para pressão) e o cubo (para potência) ao fator de aumento da rotação.

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Equações da Teoria de Semelhança em Máquinas de Fluxo:

Q2/Q1= (n2/n1)*(D2/D1)^3

H2/H1=(n2/n1)^2*(D2/D1)^2

N2/N1=(n2/n1)^3*(D2/D1)^5

o item está correto. A afirmação se apoia diretamente nas Leis das Afinidades, que descrevem como o desempenho de uma bomba muda com a variação da rotação.

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