- Água a
escoa no interior de uma tubulação de aço de diâmetro igual a
. A vazão de escoamento é
. Determine a energia cinética.
Densidade:
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala de água a 20 °C escoando numa tubulação de aço de diâmetro
, com vazão volumétrica
e densidade
O conteúdo aqui é “energia cinética” do escoamento. Para resolver a gente vai precisar:
- Calcular a área da seção transversal da tubulação.
- Achar a velocidade média
do fluido usando . - Aplicar a fórmula da energia cinética por unidade de volume (ou pressão cinética):
Passo 2
Primeiro a área da seção transversal da tubulação, que é circular, ou seja
Passo 3
Agora a velocidade média
, usando
Passo 4
A energia cinética por unidade de volume (às vezes chamada de pressão cinética) é dada por
Explicando a teoria: essa fórmula vem da clássica
, mas dividida pelo volume para virar energia por volume, e aí
.
Passo 5
Basta substituir:
Resposta
A energia cinética do escoamento é