Calcular a vazão volumétrica de um fluido que escoa por uma tubulação com uma velocidade média de
, sabendo-se que o diâmetro interno da seção da tubulação é igual a
.
Velocidade média
.
Diâmetro interno
que em metros vale
.
Vazão volumétrica
?
, substituindo os dados considerando
:
, resolvendo:
, convertendo para litros:
.
Velocidade média
Diâmetro interno
Vazão volumétrica
Passo 1
Vamos entender o que você precisa resolver. O exercício pede para calcular a vazão volumétrica de um fluido que está escoando por uma tubulação. Para isso, você nos dá duas informações importantes:
- Velocidade média do fluido:
- Diâmetro interno da tubulação:
(que é igual a quando convertido para metros)
Para resolver esse problema, vamos usar conhecimentos de cinemática dos fluidos, especificamente a fórmula que relaciona a vazão volumétrica com a velocidade e a área da seção da tubulação.
Passo 2
Primeiro, precisamos encontrar a área da seção transversal da tubulação. Como a tubulação é circular, usamos a fórmula da área de um círculo:
Onde:
-
é a área -
é aproximadamente -
é o diâmetro
Passo 3
Vamos substituir o valor do diâmetro na fórmula:
Primeiro, calculamos
.
Então:
Passo 4
Agora que temos a área, podemos calcular a vazão volumétrica (
) usando a fórmula:
Onde:
-
é a vazão volumétrica -
é a velocidade média do fluido
Substituindo os valores:
Passo 5
Para facilitar a interpretação, podemos converter a vazão volumétrica de metros cúbicos por segundo para litros por segundo, usando a conversão
:
Resposta
A vazão volumétrica do fluido é de 2,75 litros por segundo.
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e
;