A distância vertical entre a superfície livre da água numa caixa de incêndio aberta a atmosfera e o nível do solo é 30 m . Qual é o valor da pressão estática num hidrante que está conectado à caixa d
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma caixa de incêndio aberta na atmosfera, onde a água está a 30 metros acima do solo. Precisamos encontrar a pressão estática num hidrante que está conectado a essa caixa. Vamos usar conceitos de estática dos fluidos e a fórmula da pressão hidrostática para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é pressão estática. Em fluidos em repouso, a pressão em um ponto depende da altura da coluna de fluido acima desse ponto, da densidade do fluido e da aceleração da gravidade. A fórmula para calcular a pressão estática
é:
Onde:
-
é a pressão atmosférica. -
é a densidade da água. -
é a aceleração da gravidade. -
é a altura da coluna de água.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- A altura
da coluna de água é 30 metros. - A densidade da água
é aproximadamente . - A aceleração da gravidade
é cerca de . - A pressão atmosférica
é aproximadamente .
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Calculando a parte da pressão hidrostática:
Então:
Resposta
A pressão estática no hidrante é de aproximadamente
.
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A parede de um forno industrial é construída em tijolo refratário com
de espessura, cuja condutividade térmica é de
. Medidas efetuadas ao longo da operação em regime estacionário revelam temperaturas de 1400 e 1500 K nas paredes interna e externa, respectivamente. Qual é a taxa de calor perdida através de uma parede que mede 0,5 m por
?
Uma camada de material refratário (
) de 50 mm de espessura está localizada entre duas chapas de aço (
) de
de espessura. As faces da camada refratária adjacentes às placas são rugosas de modo que apenas
da área total está em contato com o aço. Os espaços vazios são ocupados por ar (
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e
, respectivamente; calcule o fluxo de calor que se estabelece na parede composta.
Durante o processo de laminação, uma tira de aço
a
se desloca com velocidade de
. Sabendo que o ar e as paredes do ambiente estão a
. a) Explique de forma detalhada quais são os possíveis mecanismos envolvidos no resfriamento da tira.
Levando em consideração a transferência de calor nas superfícies superior e inferior da placa, e desprezando efeitos da radiação e de condução: a) determine a taxa de variação com o tempo da temperatura da placa a uma distância na aresta de saída.