Uma torneira enche de água um tanque, cuja capacidade é
, em
e 40 min. Determinar a vazão em volume, em massa e em peso em unidades do SI.
:
Passo 1
Então, temos uma torneira enchendo um tanque com capacidade de
em 1 hora e 40 minutos. Vamos calcular a vazão em três formas diferentes: em volume (
), em massa (
) e em peso (
), todas nas unidades do Sistema Internacional (SI). Para isso, vamos usar conceitos básicos de física relacionados à vazão e conversão de unidades.
Passo 2
Primeiro, precisamos determinar o tempo total que a torneira leva para encher o tanque. Sabemos que 1 hora tem 60 minutos, então:
Como vamos trabalhar em segundos (SI), vamos converter 100 minutos para segundos:
Passo 3
Agora, vamos calcular a vazão volumétrica (
), que é o volume de água que a torneira fornece por unidade de tempo. A fórmula para vazão volumétrica é:
Substituindo os valores que temos:
Passo 4
Para encontrar a vazão em massa (
), precisamos conhecer a densidade da água. A densidade (
) da água é aproximadamente
. A forma de calcular a vazão em massa é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Por fim, vamos calcular a vazão em peso (
). Para isso, usamos a relação entre massa e peso, onde o peso é massa multiplicada pela aceleração da gravidade (
). Vamos usar
para simplificar os cálculos. A fórmula é:
Substituindo os valores:
Resposta
A vazão da torneira é:
- Volumétrica:
- Em massa:
- Em peso:
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(a) Determine a pressão de estagnação após o choque.
(b) Determine o número de Mach após o choque.
© Qual o valor da pressão de estagnação se fosse obtida na desaceleração isoentropica entre os mesmos números de Mach.
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.