A vazão de água que é bombeada de um lago, através de uma tubulação com
de diâmetro, é
. Qual é a pressão no tubo de sucção da bomba numa altura de
acima da superfície livre do lago? Admita que os efeitos viscosos são desprezíveis.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um exercício sobre fluxo de água em uma tubulação e precisa encontrar a pressão no tubo de sucção da bomba. Vamos usar conceitos de mecânica dos fluidos, especificamente a equação de Bernoulli e a pressão exercida por uma coluna de líquido. Para resolver isso, vamos precisar entender como calcular a pressão a partir da altura da coluna de água.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
- Diâmetro da tubulação,
- Vazão,
- Altura acima da superfície livre,
- Consideramos que os efeitos viscosos são desprezíveis.
Passo 3
A pressão no tubo de sucção pode ser calculada usando a fórmula da pressão de uma coluna de líquido:
Onde:
-
é a densidade da água ( ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a altura da coluna de água ( )
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Fazendo a multiplicação:
Resposta
A pressão no tubo de sucção da bomba é de aproximadamente
(Pascal).