Obtenha expressões para a taxa de variação em massa do volume de controle mostrado, bem, como as forças horizontal e vertical requeridas para manter o volume de controle fixo, em função de e da massa específica constante.
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Passo 1
Considerações Iniciais:
- Escoamento em estado estacionário;
- Escoamento incompressível;
- Escoamento com velocidade constante;
- Escoamento uniforme.
Passo 2
Pelas considerações feitas no passo 1, utilizaremos equação do balanço de massa para o volume controle:
Analisando a figura, temos que entradas possuem sinais negativos, já saídas, positivos.
A expressão para a taxa de variação em massa do volume de controle mostrado será:
Passo 3
Pela equação da conservação de momento, temos:
Não temos a variação das propriedades com o tempo nem força de campo atuando, então:
Passo 4
Para a componente :
Com pressões positivas nas entradas, e negativas nas saídas.
Passo 5
Para a componente :