EXERCICIOS PROPOSTOS
6.1. Em um sifāo com 14 m de comprimento, a água escoa com
de velocidade média. Sendo
, calcular a vazão sabendo-se que, à entrada
à saída, as perdas de carga locais valem
e
, respectivamente, e que a perda de carga contínua é de
.c.a.
R.
.
6.1. Em um sifāo com 14 m de comprimento, a água escoa com
R.
Passo 1
Olha, o exercício fala sobre um sifão de 14 metros de comprimento onde a água está escoando com uma velocidade média de
. A gente precisa calcular a vazão (
) sabendo que o fator de atrito
. Além disso, temos perdas de carga locais na entrada e na saída, e uma perda de carga contínua de
. Vamos usar conceitos de mecânica dos fluidos, como a equação de Bernoulli e as perdas de carga para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a vazão (
) é dada pela fórmula:
onde
é a área da seção transversal e
é a velocidade do fluido. Mas como não temos a área, vamos utilizar outra abordagem envolvendo perdas de carga.
Passo 3
Vamos aplicar a equação de energia para o escoamento no sifão, considerando as perdas de carga. A equação fica:
Onde:
-
é a diferença de altura total. -
-
na entrada é -
na saída é
Passo 4
Vamos calcular as perdas locais. Primeiro, somamos as perdas na entrada e na saída:
Sabemos que
e
.
Passo 5
Substituindo os valores na expressão das perdas locais:
Passo 6
Agora, somamos todas as perdas de carga:
Passo 7
Usamos a fórmula das perdas de carga contínua:
Mas como não temos o diâmetro
, vamos relacionar com a vazão. Sabemos que:
Vamos rearranjar para encontrar
em termos de
e
.
Passo 8
Após alguns cálculos e substituições, chegando à expressão para
:
Novamente, ajustando as variáveis, encontramos que:
Resposta
A vazão calculada é
.