Uma bomba eleva água a
de um reservatório inferior para um superior 20 m acima. Diâmetros de entrada/saída são iguais. Calcule a potência da bomba (eficiência 100%).
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem uma bomba que eleva água com vazão de
de um reservatório pra outro que está 20 m mais alto. A eficiência vale 100 %, então não vamos perder potência no caminho. O conteúdo aqui é Energia e Trabalho em Engenharia (conservação de energia e potência de bomba); pra resolver a gente vai precisar saber que a potência necessária é justamente a energia por segundo pra elevar essa vazão, ou seja: potência = vazão × densidade × g × altura.
Passo 2
Teoria na prática: quando você eleva massa de água você está aumentando a energia potencial gravitacional dela. A energia potencial de uma massa
elevada a uma altura
é
Como a bomba faz isso de forma contínua com vazão volumétrica
, a massa elevável por segundo é
onde
é a densidade da água (aprox.
). A potência (
) — energia por segundo — fica
Passo 3
Agora é só encaixar números:
Então
Resposta
A potência da bomba, considerando eficiência de 100 %, é de aproximadamente
.