Enunciado

Um sifão é usado para drenar água de um tanque como ilustrado na Figura P15.51. Suponha um fluxo regular sem atrito. (a) Se h = 1,00 m, encontre a velocidade do fluxo de saída na ponta do sifão. (b) E se? Qual é a limitação da altura do topo do sifão acima da sua extremidade final? Observação: Para que o fluxo do líquido seja contínuo, sua pressão não deve cair abaixo de sua pressão de vapor. Suponha que a água esteja a 20,0 C quando a pressão de vapor é 2,3 kPa.

Passo 1

Fala galera, beleza? Bora resolver o nosso exercício? Vamos lá.

Para acharmos a velocidade do fluxo de saída, vamos aplicar Bernoulli:

P A + ρ g H A + ρ v A ² 2 = P C + ρ g H c + ρ v c ² 2

No caso, vamos dizer que:

H A = h

v A = 0

H C = 0

P A = P C = P a t m

Então:

P a t m + ρ g h + 0 = P a t m + 0 + ρ v c ² 2

Vamos simplificar e isolar v c :

ρ g h = ρ v c ² 2

v c = 2 g h

v c = 2 9,8 1,00 = 4,43   m / s

Resposta

v c = 4,43   m / s

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