Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 124
Considere o fluxo de ar através de uma turbina eólica cujas pás varrem uma área de diâmetro D (em m). A velocidade média através do ar ao longo da área varrida é V (em m/s). Considerando as unidades das grandezas envolvidas, mostre que a taxa de fluxo de massa de ar (em kg/s) ao longo da área varrida é proporcional à densidade do ar, à velocidade do vento e ao quadrado do diâmetro da área varrida.
Passo 1
Temos as seguintes unidades envolvidas no problema:
- Densidade - ;
- Diâmetro - ;
- Velocidade média da área varrida - ;
- Fluxo de massa de ar - .
Passo 2
Note que, se elevarmos o diâmetro ao quadrado, também elevaremos a sua unidade de medida ao quadrado, daí
Passo 3
A questão pede uma relação de proporcionalidade, a taxa do fluxo de massa do ar tem de ser proporcional à densidade do ar, à velocidade do vento e ao quadrado do diâmetro da área varrida. Já elevamos o diâmetro ao quadrado, agora, se multiplicarmos os termos , e fazermos uma análise dimensional, teremos
Chegamos então à unidade de medida da taxa do fluxo de massa do ar, mostrando então, a proporcionalidade entre as unidades envolvidas.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)