Uma bomba aumenta a pressão da agua, correspondente a 70   k P a na entrada, para 700   k P a na saída. A agua entra nessa bomba a   15   ° C por uma abertura de 1   c m de diametro e sai por uma abertura de 1,5   c m de diametro. Determine a velocidade da agua na entrada e na saída, quando a vazão mássica na saída da bomba estiver a 0,5   k g / s . Essas velocidades mudarão significativamente caso a temperatura de entrada seja elevada para 40   ° C ?

Passo 1

Considerando as condições de entrada:

T 0 = 15 ° C

v 0 = 0,001001   m 3 / k g  

D 0 = 0,01   m

Condições de saída:

D f = 0 , 0 15 m

Condições com T = 40 ° C :

T 2 = 40 ° C

v 2 = 0,001008   m 3 / k g  

Os volumes específicos foram considerados da tabela (A-4) do livro.

Passo 2

Velocidade de entrada:

m ˙ = V 0 A 0 v 0

V 0 = m ˙ ∙ v 0 A 0

V 0 = 4 ∙ 0,5 ∙ 0,001001 π 0,01 2

V 0 = 6,37   m / s

Velocidade final:

m ˙ = V f A f v 0

V f = m ˙ ∙ v 0 A f  

V f = 4 ∙ 0,5 ∙ 0,001001 π 0,15 2

V f = 0,02832   m / s

Passo 3

Utilizando o volume específico com T = 40 ° C

Para entrada:

V 0 = m ˙ ∙ v 2 A 0

V 0 = 4 ∙ 0,5 ∙ 0,001008 π 0,01 2

V 0 = 6,41   m / s

Teriam os um aumento de 8%

Resposta

Para T = 15 ° C :

V 0 = 6,37   m / s

V f = 0,02832   m / s

Para T = 40 ° C

V 0 = 6,41   m / s

Temos um aumento de 8%

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