Água é bombeada de um tanque de estocagem através de um tubo de
de diâmetro interno numa velocidade de
. Qual é a energia cinética específica da água?
Passo 1
O enunciado diz que água flui dentro de um tubo de diâmetro interno de
,cm com velocidade de
,m/s. Pede-se a energia cinética específica da água, ou seja, a energia cinética por unidade de massa. O conteúdo necessário é a definição de energia cinética específica em mecânica dos fluidos.
Passo 2
A energia cinética específica
de um fluido em movimento, definida como energia por unidade de massa, vem da expressão da energia cinética usual dividida por
. Assim,
onde
é a velocidade do fluido. Simplificando, obtém-se
Observe que essa quantidade não depende da área do tubo (ou do diâmetro), mas apenas da velocidade.
Passo 3
Substituindo
,m/s em
, temos
Resposta
A energia cinética específica da água é aproximadamente
,J/kg.