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:
.

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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