Calcular o diâmetro de uma tubulação, sabendo-se que pela mesma, escoa água a uma velocidade de 0,06 m / s. A tubulação está conectada a um tanque com volume de 12000 litros e leva 1 hora, 5 minutos e 49 segundos para enchê-lo totalmente.

Passo 1

Beleza, o problema pede pra gente achar o diâmetro de uma tubulação onde a água flui a . A tubulação enche um tanque de 12 000 L em 1 h 5 min 49 s.
Conteúdo: Hidráulica básica – relação entre vazão ( ), área da seção ( ) e velocidade ( ), e da área a gente tira o diâmetro.
O que vamos precisar:
• Converter volume de litros para metros cúbicos.
• Converter tempo para segundos.
• Usar .
• Usar .
• Usar para achar .

Passo 2

Primeiro, converte as unidades:
  • Volume: Q = Vt = 12 m^33949 s approx 0,003039 m^3/s .
  • Tempo:



    Total .
Agora a vazão média:

Passo 3

Usando a relação entre vazão, área e velocidade:
Q = A cdot v Longrightarrow A = Qv = 0,0030390,06 approx 0,05065 m^2
Aqui a ideia é que vazão (volume por tempo) também é área vezes velocidade do fluxo.

Passo 4

Agora relaciona área A = pi d^24 Longrightarrow d = raiz4Api = raiz4 times 0,05065pi approx raiz0,0645 approx 0,254 m com o diâmetro :

Resposta

O diâmetro da tubulação é aproximadamente (ou 25,4 cm).

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