PUCRIO – Física 2 2020.1 – G1– Questão 1
Em uma indústria química, álcool (Etanol) com densidade , escoa em regime laminar por um tubo cuja geometria é mostrada na figura. O líquido manométrico é o mercúrio e a diferença de altura determina a diferença de pressão entre os dois setores do escoamento.
a) Determine a diferença de pressão em atmosferas.
b) Determine a vazão do etanol sabendo que
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Vou ajudar você a resolver essa questão! Vamos lá?
Letra (a):
A diferença de pressão é:
Tranquilo até aqui?
Passo 2
Letra (b):
Vamos primeiro lembrar que a vazão é a mesma nos dois pontos (a massa de etanol é a mesma que passa pelas duas áreas):
E em relação aos raios, temos:
E vou elevar essa velocidade ao quadrado (você vai entender depois):
Aqui vamos guardar essa relação com muito carinho.
Passo 3
Agora vamos olhar pra equação da continuidade com os dois pontos em cima das áreas e na mesma altura:
Como temos a mesma altura , e temos o valor de que calculamos no item anterior, então vou reorganizar essa equação:
Lembra daquela relação que guardamos com carinho? Então, vou substituir aqui:
E colocando em evidência temos os parênteses que o problema nos disse que vale :
E vamos resgatar lá do passo anterior que a vazão em função do raio é , daí apareceu a vazão ao quadrado na nossa expressão!
Beleza?
Pronto pra próxima questão? =)