O tubo horizontal mostrado na Figura 14.45 apresenta seção reta com área igual a 40,0 em sua parte mais larga e 10,0 em sua constrição. A água flui no tubo, e a vazão volumétrica é igual a . Calcule a) a velocidade do escoamento na parte mais larga e na constrição; b) a diferença de pressão entre essas duas partes; c) a diferença de altura entre os dois niveis do mercurio existente no tubo em U.
Passo 1
Vamos aplicar a equação de Bernoulli aos pontos 1 e 2. Aplicaremos aos dois braços do tubo em forma de para calcular .
A taxa de descarga é
A densidade do mercúrio é
E a densidade da água é
Seja o ponto 1 onde e o ponto 2 é onde
E
Passo 2
- Então, a velocidade do escoamento na parte mais larga e na constrição é dada, respectivaente, por
- E calculamos a diferença de pressão por
- E a diferença entre as alturas dos níveis:
E
Passo 3
Passo 4
Isso implica que
A pressão no fluido diminui quando a velocidade do fluido aumenta.
Resposta
- e