Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 92
Usando um balde grande cujo volume é conhecido e medindo o tempo necessário para preencher o balde com água por meio de uma mangueira de jardim, determine a vazão em massa e a velocidade média da água através da mangueira.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Bem, esse tipo de problema deve ser único e nós alunos podemos inserir as variáveis que preferirmos, incluindo os formatos dos desenhos que representam o balde em questão.
Vamos dar somente um exemplo simples de como resolvemos o problema, utilizando os valores dos dados “aleatórios”, mantendo uma certa lógica e linha de raciocínio com as outras questões que fizemos ao longo do capítulo.
Passo 2
Pronto, agora vamos analisar o problema, ok?
Primeiro, suponhamos que o volume do balde seja 500 dm³, totalmente seco, que a mangueira tenha 2cm de diâmetro e que o balde demore cerca de 50 segundos para ser completamente cheio. Devemos então, determinar a vazão em massa e a velocidade média da água através da mangueira.
Temos que a vazão pode ser determinada por:
E a velocidade média:
Passo 3
Então, podemos encontrar primeiramente a vazão:
Assim, a velocidade média da água através da mangueira é:
Resposta
Portanto, para os dados apresentados: