Exercícios Resolvidos de Potência e Eficiência

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Enunciado

Uma vazão mássica de 10,52   K g / s água pura à 20 ℃ passa por uma bomba e ganha 0,8   m de carga. Calcule a eficiência da bomba, sabendo que a potência consumida pelo motor é 114,7   W a t t s .

Passo 1

Primeiro de tudo: já temos a vazão mássica então não precisamos nos preocupar com densidade, correto? Não vamos precisar da informação da temperatura pra nada.

Continuando, o enunciado pede pra calcular a eficiência, que é dada por:

η = W ˙ s W ˙ m o t o r

Ainda não temos a potência fornecida pela bomba W ˙ s , então a primeira coisa a fazer é calculá-la.

Passo 2

Lá na teoria, a gente viu que a fórmula de potência é:

W ˙ s = m ˙ g H = ρ g Q H

Como temos a vazão mássica, trabalhamos com:

W ˙ s = m ˙ g H

Vou trabalhar no SI, já que a vazão mássica e carga já estão nesse sistema de unidades. Daí, usamos:

g = 9,81   m / s 2

Substituindo os valores:

W ˙ s = m ˙ g H

W ˙ s = 10,52 K g s * 9,81 m s 2 * 0,8   m = 82 , 6   W a t t s

Passo 3

Agora sim podemos calcular a eficiência:

η = W ˙ s W ˙ m o t o r

No passo anterior calculamos:

W ˙ s = 82 , 6   W a t t s

E o enunciado nos deu que:

W ˙ m o t o r = 114,7   W a t t s

Fazendo a conta:

η = W ˙ s W ˙ m o t o r = 82 , 6   W a t t s 114,7   W a t t s = 0,72 = 72 %

Resposta

η = 0,72 = 72 %

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