Conferências UNICNEC, XV Mostra Integrada de Iniciação Científica

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Comportamento Hidráulico de Reservatórios: Aplicação Prática do Teorema de Torricelli
Jader Soares dos Santos, Henrique Tomaz Borges, Gabriel Trajano Oliveira

Última alteração: 2026-04-14

Resumo


Este trabalho analisa a relação entre a altura de uma coluna de líquido e a vazão de escoamento, tomando como base o Teorema de Torricelli. Esse teorema estabelece que a velocidade de saída de um fluido por um orifício depende da altura h do líquido acima do ponto de saída, sendo dada por , em que g representa a aceleração da gravidade. Essa relação demonstra que, quanto maior a altura da coluna de líquido, maior será a velocidade inicial do escoamento, devido ao aumento da pressão hidrostática na base do reservatório. Para verificar esse comportamento, realizou-se um experimento simples utilizando um tubo transparente de 1 m de altura e 10 cm de raio, com um pequeno orifício na base. A água foi colocada em diferentes alturas (20 cm, 40 cm e 60 cm), e mediram-se o tempo para o nível atingir o furo e a velocidade inicial de saída. Os resultados mostraram que, para 60 cm de altura, a velocidade foi de aproximadamente 3,4 m/s; para 40 cm, cerca de 2,8 m/s; e para 20 cm, em torno de 2,0 m/s. Esses valores confirmam que a velocidade é proporcional à raiz quadrada da altura da coluna de líquido, conforme previsto pela teoria. Além disso, avaliou-se o efeito do diâmetro do orifício na vazão. Um furo de 8 mm apresentou vazão média de 0,75 L/s, enquanto um furo de 12 mm apresentou 1,40 L/s, mantendo-se a mesma altura inicial. Essa diferença evidencia que a vazão depende não apenas da pressão hidrostática, mas também da área da seção de saída, fator determinante no dimensionamento de sistemas de drenagem, calhas e condutos. Outro aspecto observado foi a variação da vazão ao longo do escoamento: ela é máxima no início e decresce gradualmente à medida que o nível de água baixa, aumentando o tempo total de esvaziamento. Esse fenômeno é relevante no projeto de reservatórios, caixas d’água e barragens, pois a variação da altura influencia a pressão disponível nas tubulações e, consequentemente, a eficiência de distribuição. Em sistemas de irrigação, por exemplo, essa variação pode comprometer a uniformidade na aplicação de água, exigindo válvulas reguladoras ou dispositivos de compensação de pressão. A compreensão desses fenômenos é fundamental para engenheiros civis e técnicos em saneamento, pois permite prever perdas de carga, otimizar diâmetros de saída e garantir o funcionamento eficiente de sistemas hidráulicos em diferentes condições de operação. Assim, o estudo experimental confirma a validade do Teorema de Torricelli em situações práticas e ressalta sua importância para a engenharia hidráulica, o planejamento de sistemas de abastecimento e a análise de fenômenos cotidianos relacionados ao escoamento de fluidos.


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