Em uma tubulação cujo diâmetro é variável, a água escoa do ponto 1 para o ponto 2. No ponto 1 a velocidade é de
e no ponto 2 é de
. A pressão no ponto 1 é de
e no ponto 2 é de 1atm. Calcule o desnível h entre os pontos 1 e 2 tomando como nível de referência o ponto 1.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos fala sobre a água escoando por um tubo com diâmetro variando entre dois pontos, o ponto 1 e o ponto 2. A gente precisa calcular a diferença de altura
entre esses dois pontos, tomando o ponto 1 como referência. Para resolver isso, vamos usar a Equação de Bernoulli, que relaciona velocidade, pressão e altura em fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos recordar a Equação de Bernoulli. Ela diz que, ao longo de uma linha de escoamento, a soma da pressão, da energia cinética e da energia potencial é constante. A fórmula fica assim:
Onde:
-
é a pressão -
é a densidade da água -
é a velocidade -
é a aceleração da gravidade -
é a altura
Passo 3
Como estamos tomando o ponto 1 como referência, vamos considerar
. Assim, a equação fica:
Queremos encontrar
, então vamos isolar ele:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores fornecidos:
-
-
-
-
-
para água é aproximadamente -
Primeiro, vamos converter a pressão de atm para pascal (já que
):
Passo 5
Substituindo na fórmula:
Calculando cada parte:
Resposta
A diferença de altura
entre os pontos 1 e 2 é aproximadamente 19,03 metros.
Exercícios relacionados
um tubo, de
de diâmetro externo e 145 cm de comprimento, é enterrado com sua linha central
abaixo da superfície do solo. A superfície do solo está a 280 K e condutividade térmica média do solo é
. Se a superfície do tubo está a 370 K , qual é a perda diária de calor do tubo?
Uma tubulação vertical de 150 mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 75 mm , onde a pressão é de
. A três metros acima desse ponto, a pressão eleva-se para 14,7 mca. Desprezando as perdas de carga, calcule a vazão e a velocidade ao longo do tubo.
Resposta:
No início de uma tubulação de 20 m de comprimento, a vazão é de 250 litros/h. Ao longo deste trecho são instalados gotejadores com vazão de 4 litros/h cada, distanciados de
. Calcule a vazão no final do trecho
Resposta:
Resposta:
Um trocador de calor de fluxo cruzado de único passe é utilizado para resfriar a água (
) de um motor diesel de
para
, usando ar (
) com temperatura de entrada de
. Ambos os escoamentos (de ar e de água) são não misturados. Considerando que as taxas de vazão mássica de água e ar são
, respectivamente, determine a diferença média logarítmica da temperatura, em
, para esse trocador de calor.
Resposta:
Resposta: