ATPS DE HIDROSTATICA

ETAPA 1

Passo 1 (Aluno)

Estudar sobre a caracterização de um fluido em equilíbrio hidrostático, no Livro-Texto da disciplina (identificado ao final da ATPS).

Passo 2 (Equipe)

Pesquisar sobre o funcionamento de um sistema de aquecimento solar, observando a função de cada elemento que compõe esse sistema. Também pesquisar sobre os materiais que podem ser utilizados para a construção de um aquecedor solar de baixo custo.

Passo 3 (Aluno)

Definir uma residência que será objeto de estudo e que não possua sistema de aquecimento solar. Observar, nessa residência, o sistema de armazenamento de água, verificando todas as fontes de abastecimento de água e reservatórios e classificando, caso seja necessário, as fontes utilizadas para consumo e as que não são utilizadas para consumo (frequentemente usadas para fins de limpeza, como a água da chuva).

A instalação de água fria começa na rede publica ou, no caso de lugares afastados, no poço onde se coleta a água. Para efeito de estudo, vamos supor que a residência esta ligada a rede publica.

A concessionária faz uma ligação ate o hidrômetro que é constituído pelo medidor de consumo, do hidrômetro sai uma ramificação que sobe ate o reservatório superior, a caixa d´água. Dentro da caixa d´água está a torneira boia, encarregada de manter o nível da água lá armazenada, do hidrômetro também se costuma levar uma tubulação que a conzinha e a área de serviço, locais que precisam de mais pressão, este ramal também costuma ser usado para alimentar torneiras nos jardins e áreas comuns.

Na caixa d´água existem mais três tipos de ligação: ladrão, lavagem e distribuição. O ladrão fica localizado na parte superior, próximo a borda da caixa d´água, sua função é evitar que água transborde caso a boia falhe. A lavagem sua função é esvaziar toda a caixa para limpeza ou manutenção, a distribuição leva a água fria para os outros pontos de consumo, chuveiro, vasos sanitários e torneiras.

Passo 4 (Equipe)

1. Organizar um relatório, utilizando a formatação recomendada no item Padronização desta ATPS, em que conste, na capa, o título “Aplicações de Calorimetria e Hidrostática” e o subtítulo “Construção de Sistema de Aquecimento Solar”, além dos nomes dos integrantes do grupo. Citar a residência analisada, identificando-a, se possível, por uma foto.

2. Representar, também, nesse relatório, por meio de fotos ou ilustrações, o sistema de armazenamento de água da residência analisada, descrevendo de modo detalhado seus elementos e funcionalidades e mostrando, inclusive, as fontes de abastecimento e o(s) reservatório(s).

A maioria das residências possui um sistema de armazenamento de água, onde a água é distribuída em toda a residência. Com base na figura abaixo, explicaremos como funciona o armazenamento e a distribuição da água.

Primeiramente a instalação do reservatório deve ser sob o telhado ou acima dos pontos de consumo, para que a força da gravidade empurre-a obtendo a pressão d'água necessária, observando destes, distância calculada através de métodos específicos.

Uma das falhas mais comuns nesse sentido é a baixa pressão d'água observada nos chuveiros e válvulas de descarga!

ETAPA 2

Passo 1 (Equipe)

Estimar, observando o sistema de armazenamento de água, qual é a pressão utilizada para que a água alcance o(s) reservatório(s). Detalhar os princípios físicos envolvidos no cálculo dessa estimativa e colocá-los no relatório iniciado na etapa anterior.

Para sabermos a pressão necessária para água chegar até os Reservatórios, vamos adotar que as entradas de água dos reservatórios estejam à uma altura de 3,5 metros do nível da entrada d’água.

A equação usada para fazer os cálculos de pressão é a Equação Manométrica.

Pressão água – gama água (10000) x Altura = P atm (caixa d'água vazia)

Pressão água = 10000 x 3,5

Pressão água = 35000 n/m³ ou 35kpa é a pressão necessária para a água chegar até a caixa d'água.

Passo 2 (Equipe)

Descrever, no relatório, como é feito o controle do nível de água no reservatório da residência, detalhando os princípios físicos abordados.

Uma caixa d’água possui um dispositivo que pode funcionar por gravidade ou com uma bomba, que extrai água da rua ou de outro reservatório (que pode também ser chamado cisterna), uma boia (que regula o nível em determinada altura, nunca alto a ponto de transbordar, nem baixo a ponto de faltar água), uma saída na parte de baixo para o imóvel e outra saída, na parte de cima, o vertedouro, (chamado popularmente de ladrão), por onde sai o excesso para evitar o transbordamento.

Regulador de Nível de Caixa d’água – Torneiras Boia.

É um instrumento para controle e indicação de nível em líquidos por ação da flutuação.

A torneira boia promove o fechamento automático da vazão de água quando a caixa se enche.

Existem varias marcas de boias no mercado e principalmente de dois tipos:

Mecânicas - funcionam com um mecanismo extremamente simples, que fecha a entrada da água quando esta chega a um nível determinado.

Elétricas ou automáticas - mais complexas e que permitem ao mesmo tempo um controle do nível de água no reservatório alto (caixa d’água) e do nível do reservatório baixo (cisterna) .

Passo 3 (Equipe)

Avaliar, listar e adquirir os materiais de baixo custo mais adequados para a construção e implementação de um sistema de aquecimento solar para a residência analisada.

Quant.

Componentes Finalidade Valor unitário Total

3 Placa de forro de PVC alveolar modular 1,25 x 0,62 m Componente do coletor (1)

R$