Calcular o tempo que levará para encher um tambor de 214 L , sabendo-se que a velocidade de escoamento do líquido é de
e o diâmetro do tubo conectado ao tambor é igual a 30 mm . (
.:
)
Passo 1
Vamos resolver um problema onde precisamos calcular o tempo para encher um tambor de 214 litros. Para isso, vamos usar conceitos de vazão de líquidos e geometria dos tubos. Precisamos saber a velocidade do escoamento do líquido e o diâmetro do tubo conectado ao tambor para encontrar o tempo necessário para encher o tambor.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o sistema métrico padrão. O tambor tem 214 litros, que é igual a 0,214 metros cúbicos (já que 1 litro = 0,001 m³). O diâmetro do tubo é de 30 mm, ou 0,03 metros.
Passo 3
Para encontrar a vazão (Q) do líquido no tubo, usamos a fórmula da área da seção transversal do tubo multiplicada pela velocidade do fluxo:
Onde:
-
é a área da seção transversal do tubo. -
é a velocidade do fluxo.
Passo 4
Calculamos a área da seção transversal (
) usando a fórmula da área de um círculo:
Substituindo o diâmetro
:
Passo 5
Agora, calculamos a vazão (
):
Passo 6
Para encontrar o tempo (
) necessário para encher o tambor, usamos a fórmula:
Onde:
-
é o volume do tambor. -
é a vazão.
Substituindo os valores:
Passo 7
Convertendo o tempo de segundos para minutos:
Resposta
O tempo necessário para encher o tambor de 214 litros é aproximadamente 17 minutos.