Uma torneira enche de água um tanque, cuja capacidade é 6 m^3, em 1 h e 40 min. Determinar a vazão em volume, em massa e em peso em unidades do SI. R : Q=10^-3 m^3 / s ; Qm=1 kg / s ; QP=10 N / s

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:
1 , hora , 40 , minutos = 60 , min + 40 , min = 100 , min
Como vamos trabalhar em segundos (SI), vamos converter 100 minutos para segundos:
100 , min times 60 , smin = 6000 , s

Passo 3

Agora, vamos calcular a vazão volumétrica ( Q = VolumeTempo ), que é o volume de água que a torneira fornece por unidade de tempo. A fórmula para vazão volumétrica é:
Q = 6 , m^36000 , s = 0,001 , m^3/s = 10^-3 , m^3/s
Substituindo os valores que temos:

Passo 4

Para encontrar a vazão em massa ( Qm = Q times rho ), precisamos conhecer a densidade da água. A densidade ( Qm = 0,001 , m^3/s times 1000 , kg/m^3 = 1 , kg/s ) 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 ( QP = Qm times g ). Para isso, usamos a relação entre massa e peso, onde o peso é massa multiplicada pela aceleração da gravidade ( QP = 1 , kg/s times 10 , m/s^2 = 10 , N/s ). 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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