Qual a vazão de água em uma rede nova de manilhas vitrificadas (
) de
de diâmetro, sendo o escoamento a meia seção e declividade de
? Resposta:
.
Passo 1
Vamos resolver um problema de hidráulica para encontrar a vazão de água em uma rede de manilhas vitrificadas. O exercício nos dá:
- Coeficiente de rugosidade (
) - Diâmetro das manilhas (
) - Escoamento a meia seção
- Declividade da rede (
)
Para resolver, vamos usar a Equação de Manning, que é uma fórmula bastante utilizada para calcular a vazão em canais abertos. Precisamos entender como essa equação funciona e identificar todas as variáveis envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Equação de Manning:
Onde:
-
é a vazão (o que queremos encontrar) -
é o coeficiente de rugosidade -
é a área da seção transversal do fluxo -
é o raio hidráulico -
é a declividade da rede
Vamos calcular cada uma dessas variáveis passo a passo.
Passo 3
Calculando a área da seção transversal (
):
Como o escoamento é a meia seção de uma manilha circular, a área é metade da área total do círculo.
A área total de um círculo é:
Portanto, a área do escoamento é:
Passo 4
Calculando o raio hidráulico (
):
O raio hidráulico é definido como a área da seção transversal dividida pelo perímetro molhado (parte da superfície em contato com a água).
Primeiro, calculamos o perímetro molhado (
). Como o escoamento é a meia seção:
Então,
Passo 5
Aplicando os valores na Equação de Manning:
Substituindo os valores que já temos na equação:
Primeiro, calculamos cada parte:
Agora, multiplicamos tudo:
Resposta
A vazão de água na rede de manilhas vitrificadas é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Um tanque aberto para a atmosfera contém Metanol líquido ( MeOH , peso molecular
) no fundo do o tanque. O tanque é mantido a
, o diâmetro do tanque cilíndrico é de
, a altura total do tanque é
, e o nível de líquido no fundo do tanque é mantido a
. O espaço de gás dentro do tanque está estagnado e os vapores de MeOH são imediatamente dispersos uma vez que saem do tanque. A
a pressão de vapor do MeOH é de 163 mmHg e a
a pressão de vapor é
tanque aberto podem emitir uma quantidade considerável de vapor de MeOH. Qual é a taxa de emissão de vapor MeOH do tanque em Kg de
dia quando o tanque está a uma temperatura de
? Se a temperatura do tanque for elevada para
, qual é a nova taxa de emissão de metanol?
Que vazão pode ser esperada em um canal retangular de 1,5 m de largura cimentado (
0,018 ), com uma inclinaçāo de
, æe a água escoa com al tura de
? Resposta:
Etanol está se difundindo em um filme gasoso de 4 mm . A concentração de entrada do etanol é 0,1 e a de saída é
, respectivamente. O ar estagndo e o filme de Líquido estão a 283 K , determine o fluxo molar de etanol. Dado: difusividade do etanol no ar a 283 K é
.
Um canal trapezoidal com largura do leito de 10 m e inclinaçäo lateral de 1:1, escoa com uma altura de
e declividade de
. Para um valor de
, determine a descarga Resposta:
.