Quando a bomba no sistema ilustrado abaixo succiona
de água a
do reservatório, a perda total de carga por atrito é de 5 m . O fluxo descarrega através de um bocal para a atmosfera. Considerando a aceleração da gravidade
, estime a potência da bomba em kW entregue à água.
Passo 1
Vamos lá! A gente tem um exercício sobre como calcular a potência de uma bomba. O enunciado diz que a bomba succiona
de água a
, com uma perda de carga por atrito de 5 metros. Queremos descobrir qual é a potência da bomba em kilowatts (kW). Para resolver isso, vamos usar conceitos de hidráulica, especificamente a fórmula da potência da bomba que envolve fluxo, altura de sucção e a gravidade.
Passo 2
Primeiro, precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. O fluxo está dado em metros cúbicos por hora (
), mas para facilitar os cálculos, vamos converter isso para metros cúbicos por segundo (
).
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula da potência da bomba:
Onde:
-
é a densidade da água. A uma temperatura de , . -
é a aceleração da gravidade, . -
é o fluxo volumétrico que já convertemos. -
é a perda de carga, que é de 5 metros.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Primeiro, multiplicamos os primeiros dois termos:
Depois, multiplicamos pelo fluxo:
E por fim, pela perda de carga:
Resposta
A potência da bomba é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
(a)
Calcule a pressão dinâmica que corresponde a uma velocidade de
no ar-padrão. Expresse sua resposta em milimetros de água.
Se o ar entra em cada tubo a uma temperatura média de
e a uma vazão de
, qual comprimento de tubo
fornecerá uma temperatura na saída
? Com 10 tubos passando através de um tanque com volume total
, que contém inicialmente
de gelo em volume, quanto tempo irá levar para fundir a totalidade do gelo? A massa específica e o calor latente de fusão do gelo são de
, respectivamente.
Resp.: L=1,56 dias
Resp.: L=1,56
Considerando que o calor específico molar de um gás ideal é dado por