(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

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:
Q = 0,16 , m³/hora = 0,163600 approx 4,44 times 10^-5 , m³/s ³³

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:
A = pi D²4 = pi (0,075)^24 approx 0,00441 , m² ²²

Passo 4

Com a área, podemos encontrar a velocidade do fluxo (v) usando a fórmula:
v = QA = 4,44 times 10^-50,00441 approx 0,01007 , m/s

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.
rho = 682 , kg/m³ ³

Passo 6

Agora, vamos usar a equação de Darcy-Weisbach para calcular a queda de pressão (ΔP):
De²
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:
  1. Razão 6,4810,075 approx 86,413 :
682 times (0,01007)^22 approx 0,0346 , Pa
  1. Termo De²:
  1. 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

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