Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 28
De acordo com o teorema de Torricelli, a velocidade de um fluido escoando por um orifício em um tanque é , em que é a altura da água acima do orifício. Considere que o orifício tenha uma área e o tanque cilíndrico tenha uma seção transversal com área . Deduza uma fórmula para o tempo necessário para esvaziar o tanque completamente a partir de uma altura inicial .
Passo 1
Vamos entrar em mais uma guerra com a mecflu? Claro, a gente vai ganhar! Hehe
Bem, vamos partir pro nosso balanço de massa!!!
Como não temos vazão de entrada, o nosso sistema fica:
A gente agora precisa lembrar que o volume de um tanque será dado pela área da base Ab pela sua altura h, e considerando densidade constante! Além disso, precisamos lembrar que, como dito no enunciado, a velocidade no orifício é dada por e que ele terá área transversal A0
Passo 2
Agora vamos resolver nossos paranuês integrando a igualdade, beleza?