Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 41
Dois reservatórios, com diferença de elevação de 40 m entre suas superfícies, estão conectados por um tubo novo de 8 cm de diâmetro e 350 m de comprimento. Se a vazão desejada for de, pelo menos, 500 N/s de água a 20°C, poderá o material do tubo ser (a) ferro galvanizado, (b) aço comercial ou (c) ferro fundido? Despreze as perdas localizadas.
Passo 1
Eeeee lá vamos nós! Simbora resolver essa ai, cara!
Bora aplicar a nossa linda equação de energia. Vamos considerar que as velocidades nas superfícies são desprezíveis, além disso, como ambos estão abertos a atmosfera, as pressões irão se anular, com isso, chegaremos que:
Temos que e sendo relacionadas na seguinte relação também:
em que, .
Temos a taxa de peso sendo dada por , onde . Lembrando que para a água temos e que , vamos pegar a taxa de peso e resolver esse sistema de equações para encontrar a rugosidade máxima da parede, assim:
Assim,
Passo 2
Da tabela 6.1, teremos que, para ferro galvanizado, aço comercial e ferro fundido, respectivamente, .
Note que o único que extrapola nossa rugosidade máxima é o ferro fundido, logo, poderíamos utilizar tanto o aço comercial quanto o ferro galvanizado.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)