Calcule a vazão em massa de um produto que escoa por uma tubulação de
de diâmetro, sendo que a velocidade de escoamento é igual a 1,0m/s. Dados: massa específica do produto
Passo 1
Vamos resolver um exercício de mecânica dos fluidos onde precisamos calcular a vazão em massa de um produto que está escoando por uma tubulação. Para isso, vamos precisar usar conceitos de fluxo de fluidos, especificamente a fórmula que relaciona a massa específica, a área da tubulação e a velocidade de escoamento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é vazão em massa. A vazão em massa (
) é a quantidade de massa que passa por uma seção da tubulação por unidade de tempo. A fórmula para calcular a vazão em massa é:
Onde:
-
é a massa específica do fluido (kg/m³) -
é a área da seção transversal da tubulação (m²) -
é a velocidade de escoamento do fluido (m/s)
Passo 3
Vamos calcular a área da tubulação. A tubulação tem formato circular, então a área
pode ser calculada usando a fórmula da área do círculo:
Onde:
-
é o diâmetro da tubulação
Dado que o diâmetro
, substituímos na fórmula:
Passo 4
Agora que temos a área, podemos calcular a vazão em massa usando a fórmula inicial. Sabemos que:
Substituindo os valores na fórmula:
Resposta
A vazão em massa do produto é aproximadamente 84,84 kg/s.