De um reservatório que possui nivel de água na cota H , sai uma tubulaçâo de 250 mm de diâmetro. Depois de poucos metros, a tubulaçâo possui reduçăo para 125 mm que restitui o escoamento para atmosfera. Dada que a vazảo de saida monitorada foi de
. Determine: A potência bruta do jato na saida da tubulaçăo final.
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício tá pedindo! Temos um reservatório com água a uma certa altura
. Daí, uma tubulação com diâmetro de 250 mm se reduz para 125 mm, e a água sai dessa tubulação final para a atmosfera com uma vazão de
. O que a gente precisa encontrar é a potência bruta do jato na saída da tubulação final.
Aqui, o assunto é Mecânica dos Fluidos, especificamente Vazão e Potência em Tubulações. Para resolver, vamos precisar usar fórmulas relacionadas à área da tubulação, velocidade do fluxo e potência associada ao escoamento da água.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as unidades das vazões e diâmetros para o sistema métrico padrão, para facilitar os cálculos.
-
Vazão
é igual a . -
Diâmetro final da tubulação
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a área da seção transversal da tubulação final. A fórmula para a área de um círculo é:
Substituindo o diâmetro:
Passo 4
Com a área
e a vazão
, podemos encontrar a velocidade
do fluxo usando a relação:
Resolvendo para
:
Passo 5
Agora que temos a velocidade do jato, podemos calcular a potência bruta do jato. A fórmula para potência
em termos de vazão e velocidade é:
Onde:
-
é a densidade da água ( ), -
é a vazão ( ), -
é a velocidade ( ).
Substituindo os valores:
Calculando passo a passo:
Resposta
A potência bruta do jato na saída da tubulação final é aproximadamente
.
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De um reservatório que possui nivel de água na cota H , sai uma tubulaçâo de 250 mm de diâmetro. Depois de poucos metros, a tubulaçâo possui reduçăo para 125 mm que restitui o escoamento para atmosfera. Dada que a vazảo de saida monitorada foi de
. Determine: A pressâo na seçāo inicial da tubulação de 250 mm , representado pelo ponto 1.
De um reservatório que possui nivel de água na cota H , sai uma tubulaçâo de 250 mm de diâmetro. Depois de poucos metros, a tubulaçâo possui reduçăo para 125 mm que restitui o escoamento para atmosfera. Dada que a vazảo de saida monitorada foi de
. Determine: A altura
na barragem