5.64
Uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água é usada para medir a velocidade de ar. Se a leitura diferencial do manômetro é
, determine a velocidade do ar, sendo que sua densidade é de
.
Uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água é usada para medir a velocidade de ar. Se a leitura diferencial do manômetro é
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que temos uma sonda estática de Pitot conectada a um manômetro de água, e a leitura diferencial do manômetro é de 5,5 cm. Queremos descobrir a velocidade do ar, sabendo que a densidade do ar é de
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão e a fórmula do tubo de Pitot.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que a leitura do manômetro nos está dizendo. O manômetro mostra a diferença de altura (h) entre as colunas de líquido, que no caso é água. Essa diferença está relacionada à diferença de pressão (
) causada pela velocidade do ar.
Passo 3
Vamos calcular a diferença de pressão (
) usando a fórmula:
Onde:
-
(densidade da água) -
(aceleração da gravidade) -
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Então, a diferença de pressão é aproximadamente
.
Passo 5
Agora, vamos usar a fórmula do tubo de Pitot, que relaciona a diferença de pressão com a velocidade do fluido:
Queremos encontrar
, então vamos rearranjar a fórmula:
Passo 6
Substituindo os valores que temos:
Resposta
A velocidade do ar é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
A água de uma piscina com 8 m de diâmetro e 3 m de altura acima do solo deve ser esvaziada destampando um tubo horizontal com 3 cm de diâmetro e 25 m de comprimento anexo à parte inferior da piscina. Determine a vazão máxima de descarga da água através do tubo.
Partículas esféricas são conduzidas em ar a
e 90 kPa de pressão. Se assume que as partículas são esféricas, com densidade de
, que o ar tem uma viscosidade de
e uma densidade de
. Calcule a velocidade relativa conforme dimensões a seguir?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
5-104
O ar escoa através de um tubo a uma vazão de . O tubo consiste em duas seções de 22 cm e de 10 cm de diâmetro com uma seção de redução suave que as conecta. A diferença de pressão entre as duas seções do tubo é medida por um manômetro de água. Desprezando o atrito, determine a altura diferencial de água,
, dada pela diferença de pressão entre as duas seções da tubulação. (Densidade do ar
).
O ar escoa através de um tubo a uma vazão de
- O ar escoa em regime permanente e de forma reversível em um difusor adiabático. Ele entra no dispositivo a uma pressão de
, uma temperatura de e a uma velocidade de 180 . Se a velocidade de descarga for , pede-se:
a) A temperatura de descarga
b) A pressão de descarga
c) A razão entre as áreas de descarga e de entrada.