(1 ponto) - Em um frigorifico a refrigeração é realizada por meio de amônia (NH4). A amônia sai do reservatório pressurizado e uma tubulação de 75 mm e escoa até a câmara de resfriamento por 6,481metros, a uma vazão de 0,16 m3/hora. A queda de pressão decorrente a esse escoamento, em pascal (Pa), é cerca de:
a) 0,08
b) 0,58
c) 1,28
d) NRA
a) 0,08
b) 0,58
c) 1,28
d) NRA
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo! Temos um sistema de refrigeração que usa amônia (NH₃) para resfriar. A amônia sai de um reservatório pressurizado e passa por um tubo de 75 mm de diâmetro, percorrendo 6,481 metros, com uma vazão de 0,16 m³ por hora. A pergunta quer saber qual é a queda de pressão (em Pascal, Pa) causada por esse fluxo. Para resolver, vamos precisar usar a equação de Darcy-Weisbach para calcular a perda de carga em tubulações.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional para facilitar os cálculos. A vazão está em metros cúbicos por hora, então vamos converter para metros cúbicos por segundo:
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da seção transversal do tubo. O diâmetro (D) é de 75 mm, ou seja, 0,075 metros. A área (A) de um círculo é dada por:
Passo 4
Com a área, podemos encontrar a velocidade do fluxo (v) usando a fórmula:
Passo 5
Precisamos também da densidade da amônia. Como a amônia está sendo usada para refrigeração, vamos considerar que está no estado líquido, com uma densidade aproximada de 682 kg/m³.
Passo 6
Agora, vamos usar a equação de Darcy-Weisbach para calcular a queda de pressão (ΔP):
Onde:
-
é o fator de atrito (vamos assumir para simplificar), -
é o comprimento do tubo (6,481 metros), -
é o diâmetro do tubo (0,075 metros), -
é a densidade da amônia (682 kg/m³), -
é a velocidade do fluxo (0,01007 m/s).
Passo 7
Vamos calcular cada parte:
- Razão
:
- Termo
:
- Multiplicando tudo:
Passo 8
Arredondando, a queda de pressão é aproximadamente 0,06 Pa. Olhando as opções, a mais próxima desse valor é 0,08 Pa.
Resposta
A queda de pressão é cerca de 0,08 Pa.
Alternativa correta: a) 0,08
Alternativa correta: a) 0,08