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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas para exames de fundamentos de engenharia - Ex. 10

Ar a 20°C e aproximadamente 1 atm escoa a 42,5 m³/min por um duto liso de seção quadrada de 30 cm de lado. A queda de pressão esperada por metro de comprimento de tubo é

  2. 1 Pa
  3. 2 Pa
  4. 3 Pa
  5. 4 Pa
  6. 5 Pa

Passo 1

Bem, podemos entender que a queda de pressão para esse sistema será causada pela perda de carga ao longo do escoamento, certo?

p 1 ρ g + V 1 2 2 g + Z 1 = p 2 ρ g + V 2 2 2 g + Z 2 + h f + h m

Δ p ρ g = h f = f L D h V 2 2 g

Δ p = f ρ L D h V 2 2 g

D h = 4 A P = 4 0,3 2 1,2 = 0,3   m

V = Q A = 42,5 60 0,3 2 = 7,87 m s

Calculando Re, temos: R e = ρ V D h μ = 1,2 7,87 0,3 1,8   x   10 - 5 = 157400   ( t u r b u l e n t o )

Passo 2

Olhando no diagrama de Moody vamos obter que f = 0,0163.

Δ p = f ρ L D h V 2 2 g

Δ p L = f D h ρ V 2 2 = 0,0163 0,3 1,2 7,87 2 2 = 2     P a      

Resposta

(b) 2 Pa

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