O ar é ventilado em uma estufa através de um tubo de entrada com uma velocidade de 3 m / s. Se a pressão atmosférica é de 101.3 kPa e a velocidade do ar dentro da estufa é desprezível, calcule a pressão do ar dentro da estufa.

Passo 1

Beleza, vamos começar entendendo o que a questão tá pedindo. A gente tem uma estufa sendo ventilada por um tubo que está soprando ar a uma velocidade de . Sabemos que a pressão atmosférica é de 101,3 kPa e que a velocidade do ar dentro da estufa é desprezível. O que precisamos descobrir é qual é a pressão do ar dentro da estufa. Vamos usar conceitos de dinâmica dos fluidos, especificamente a relação entre velocidade e pressão em um fluido.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando um fluido (no caso, o ar) se move, ele gera uma pressão dinâmica. Essa pressão dinâmica é dada pela fórmula:
Pdinâmica = 12 rho v^2 â
Onde:
  • é a densidade do ar.
  • é a velocidade do ar.

Passo 3

A densidade do ar ( ) ao nível do mar é aproximadamente . Vamos usar esse valor na nossa equação.

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula da pressão dinâmica:
Pdinâmica = 12 times 1,2 , kg/m^3 times (3 , m/s)^2 â
Pdinâmica = 0,6 times 9 = 5,4 , Pa â
Então, a pressão dinâmica gerada pelo ar que entra na estufa é de 5,4 Pa.

Passo 5

Como a velocidade do ar dentro da estufa é desprezível, podemos assumir que a pressão dentro dela é ligeiramente menor do que a pressão atmosférica devido à saída do ar pelo tubo. Portanto, a pressão dentro da estufa ( Pestufa = Patmosférica - Pdinâmica ) será:
Pestufa = 101,3 , kPa - 0,0054 , kPa = 101,2946 , kPa éâ

Resposta

A pressão do ar dentro da estufa é aproximadamente .

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