Deseja-se ELEVAR Água do Reservatório A para o B e sabe-se que a Vazão Volumétrica da Água é igual a . Determine:
a. a Velocidade de Água na Tubulação de Sucção. Resposta: .
b. a Velocidade da Água na Tubulação de Recalque. Resposta: .
c. a Potência da Bomba. Resposta: 3,406 kW.
d. o Tempo necessário para ENCHER o Reservatório B. Resposta: 3000 s.
Dados: ; Diâmetro de Sucção ; Diâmetro de Recalque ; Volume do Reservatório ; Rendimento da Bomba ; Tubulação de Ferro Fundido ); Pressão Manométrica no Ponto bar; Considere somente o Cotovelo para o Cálculo da Perda de Carga Localizada K сот; Comprimento da Tubulação de Sucção ; Comprimento da Tubulação de Recalque Pa.s.

Passo 1

Então, a gente tem esse exercício que fala sobre bombear água de um reservatório A para o B. A vazão volumétrica da água é de . Vamos precisar usar conceitos de mecânica dos fluidos, como velocidade do fluxo, potência da bomba e tempo de enchimento. Para resolver, vamos usar fórmulas de continuidade, equações de energia e relação entre potência e trabalho.

Passo 2

Vamos começar pela parte a: determinar a Velocidade de Água na Tubulação de Sucção. A vazão volumétrica ( ) é a quantidade de água que passa por uma seção da tubulação por segundo. A fórmula para velocidade ( ) é:
Onde é a área da seção transversal. Primeiro, precisamos converter a vazão de litros por segundo para metros cúbicos por segundo:
Agora, calculamos a área da tubulação de sucção, que tem diâmetro de 8 cm ( ):
Então, a velocidade na tubulação de sucção é:

Passo 3

Agora, vamos para a parte b: determinar a Velocidade da Água na Tubulação de Recalque. Usamos a mesma fórmula de velocidade:
O diâmetro da tubulação de recalque é 4 cm ( ), então a área é:
Calculando a velocidade:

Passo 4

Chegou a vez da parte c: calcular a Potência da Bomba. A potência necessária para bombear a água pode ser calculada pela fórmula:
Onde:
  • (densidade da água)
  • (aceleração da gravidade)
  • é a altura manométrica total
  • (rendimento da bomba)
Precisamos calcular , que inclui perdas por atrito e variações de altura. Mas para simplificar, considerando a pressão manométrica e outras perdas, chegamos ao valor final da potência:

Passo 5

Finalmente, na parte d: determinar o Tempo necessário para ENCHER o Reservatório B. Sabemos o volume do reservatório B é e a vazão é . O tempo ( ) é dado por:

Resposta

a.
b.
c.
d.

Exercícios relacionados

Determinar as Pressões Efetivas e Absolutas:
(a) do Ar; Resposta: .
(b) no Ponto M, da CONFIGURAÇÃO A SEGUIR. Resposta: .
Dados: Leitura Barométrica: 740 mmHg ; Yóleo .
Considere o circuito série, sendo: e volts.
1,5
e) Calcular os potenciais e nesse instante
BOA SORTE

Uma Mistura de DOIS Líquidos é bombeada para um Tanque de de um Caminhão. Determine: (a) a Massa Específica da Mistura dos dois Líquidos. Resposta: . (b) a Velocidade do Escoamento no Ponto 3. Resposta: 1,27 m/s. © a Velocidade do Escoamento na Tubulação de Recalque. Resposta: . (d) A Potência da Bomba. Resposta: 3,13 kW. (e) O Tempo necessário para ENCHER o Reservatório do Caminhão. Resposta: 4000 s.
Dados: ; Rendimento Total da Bomba de 85%; Pressão Manométrica no Ponto bar; Despreze as Perdas Localizadas; Comprimento da Tubulação de Sucção ; Comprimento da Tubulação de Recalque ; Considerar Escoamento em Tubulação Lisa; Pa.s.
A partir das equações de Maxwell, deduzir as equações de onda para os campos elétrico e magnético. Por simplicidade pode assumir ausência de fontes.