Água escoa a
através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, 180 kPa e -20 kPa , respectivamente. Determine a potência fornecida pelo escoamento.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos água escoando a uma taxa de
através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, respectivamente, 180 kPa e -20 kPa. Nosso objetivo é determinar a potência fornecida pelo escoamento dessa água. Para resolver isso, vamos usar conceitos de mecânica dos fluidos, especificamente a relação entre diferença de pressão e fluxo volumétrico para calcular a potência.
Passo 2
Primeiro, precisamos encontrar a diferença de pressão (
) que o fluido está experimentando ao passar pela turbina. A diferença de pressão é dada pela pressão de entrada menos a pressão de saída:
Substituindo os valores fornecidos:
Passo 3
Agora, vamos calcular a potência (
) fornecida pelo escoamento. A potência pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a diferença de pressão em Pascals (Pa) -
é a taxa de fluxo volumétrico em metros cúbicos por segundo ( )
Primeiro, precisamos converter a diferença de pressão de kPa para Pa:
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula da potência:
Resposta
A potência fornecida pelo escoamento é de 100 kW.