Desvendando a Hidráulica: Vazão e Perda de Carga
O cálculo hidráulico é a base para qualquer projeto que envolva o transporte de fluidos em tubulações, desde o encanamento de uma casa até grandes redes de saneamento. Duas das grandezas mais importantes são a Vazão e a Perda de Carga.
1. Vazão (Q = A × v)
A vazão (Q) é a quantidade de fluido que passa por uma determinada seção da tubulação em um intervalo de tempo. Ela é o produto da área da seção (A) pela velocidade (v) do fluido.
Q (m³/s) = A (m²) × v (m/s)
É crucial manter as unidades consistentes. Nossa calculadora lida com as conversões de Litros por segundo (L/s) e milímetros (mm) para metros cúbicos por segundo (m³/s) e metros (m) para que a fórmula funcione corretamente.
2. Perda de Carga (Pressão Perdida)
Quando a água (ou qualquer fluido) se move por um cano, ela sofre atrito com as paredes internas da tubulação. Esse atrito causa uma perda de energia, que se reflete em uma **perda de pressão**. Isso é a "Perda de Carga". É por isso que, em um prédio alto, a água chega com menos pressão nos andares de cima.
Hazen-Williams vs. Darcy-Weisbach
Existem duas fórmulas principais para calcular essa perda:
- Fórmula de Hazen-Williams: É a fórmula mais utilizada por engenheiros civis e projetistas de edificações. É uma fórmula empírica (baseada em experimentos) que funciona muito bem para **água em temperatura ambiente**. Ela é mais simples de aplicar e usa um "Coeficiente C" que mede a rugosidade do material (quanto mais liso, maior o "C", como o PVC com C=150).
- Equação de Darcy-Weisbach: É uma fórmula universal, baseada na física fundamental. Ela funciona para **qualquer fluido** (óleo, ar, gás, água quente) e em qualquer condição. No entanto, é muito mais complexa, pois exige o cálculo do "Fator de Atrito (f)", que depende do Número de Reynolds e da rugosidade relativa, muitas vezes exigindo cálculos interativos.
Para esta calculadora, focamos na fórmula de **Hazen-Williams**, que é a mais prática e direta para a grande maioria dos projetos de água predial e saneamento.