A temperatura da água na seção de alimentação de um bocal é igual a
e a pressão no fluido diminui ao longo do escoamento no bocal. Estime o valor da pressão absoluta onde se detecta o início da cavitação neste escoamento.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre a temperatura da água na seção de alimentação de um bocal, que é de
, e menciona que a pressão no fluido diminui ao longo do escoamento. A questão pede para estimar a pressão absoluta onde começa a cavitação nesse escoamento.
Para resolver isso, vamos precisar entender o que é cavitação e como a pressão da água está relacionada a ela. Basicamente, cavitação ocorre quando a pressão do líquido cai abaixo da pressão de vapor, fazendo com que bolhas de vapor se formem.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber qual é a pressão de vapor da água a
. A pressão de vapor é a pressão na qual o líquido começa a vaporizar. Felizmente, há tabelas que nos dão esses valores para diferentes temperaturas.
Passo 3
Consultando a tabela de pressão de vapor da água, encontramos que a pressão de vapor a
é aproximadamente
.
Passo 4
Agora, como a cavitação inicia quando a pressão no fluxo cai abaixo da pressão de vapor, a pressão absoluta onde começa a cavitação será igual à pressão de vapor da água a essa temperatura.
Resposta
A pressão absoluta onde se detecta o início da cavitação nesse escoamento é de aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Um lago grande e profundo, de águas calmas, tem uma concentração uniforme de oxigênio de
. Sua superfície passa subitamente a manter uma concentração de
. Trace aproximadamente o perfil de concentração em função da profundidade, após 3.600 s e após 360.000 s . A temperatura do lago é 283 K . Quanto
penetrou por
de superfície do lago? Dado:
.
Óleo,
e
, escoa a
por um tubo de ferro fundido asfaltado de 150 mm de diâmetro. O tubo tem 805 m de comprimento e está inclinado para cima a
no sentido do escoamento. Calcule a perda de carga em metros e a variação de pressão.
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é controlada pela difusão de vapor de água na madeira. O coeficiente de difusão do vapor de água na madeira foi medido experimentalmente e é igual a
. Neste processo de secagem as duas maiores faces das placas são expostas a uma corrente de ar que tem um humidade equivalente a
água
madeira seca na madeira. Utilizando a solução analítica calcule o tempo necessário para que a humidade no centro das placas baixe de
água
madeira seca para
água/kg madeira seca. Admita à priori que o tempo de secagem é muito grande.
Admita que a velocidade do som num fluido,
, é dada por
, onde
é o modulo de elasticidade volumétrico e
é a massa específica. Determine os valores das constantes
e
para que a equação fornecida seja dimensionalmente homogênea. Seu resultado é consistente com aquele apresentado na Eq. 1.19?
Obs: a equação 1.19 consta livro texto adotado (MUNSON, B.; YOUNG, D.; OKIISHI, T. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. Tradução da edição americana, Editora Edgard Blücher Ltda, 2004).
Obs: a equação 1.19 consta livro texto adotado (MUNSON, B.; YOUNG, D.; OKIISHI, T. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. Tradução da