1. Calcular a velocidade.
Dados Gerais
Vazão Medida
Rotâmetro
15001 / \mathrm{h}
Temperatura da água
\mathbf{2 3 . 1}^{\circ} \mathbf{c}
Pressão atmosférica
680 mm de Hg
Pressão P1 Pressão P2
\varnothing Interno da
tubulação
Comprimento da
tubulação
1.78 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 1.74 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 19 mm 1.70

Passo 1

O enunciado pede para calcular a velocidade média do escoamento de água numa tubulação de diâmetro interno D=19\\ \mathrm{mm}, dado que a vazão volumétrica medida pelo rotâmetro é 1500\\ \mathrm{L/h}. A temperatura da água 23{,}1^\circ\mathrm C e a pressão atmosférica (680 mm Hg) servem apenas para caracterizar o fluido, mas como lidamos com vazão volumétrica de água pouco compressível, não precisamos corrigir para densidade.

Passo 2

Convertemos a vazão volumétrica de \mathrm{L/h} para \mathrm{m^3/s}.
Q = 1500\\ \mathrm{L/h} = 1500\times10^{-3}\,\mathrm{m^3}/3600\,\mathrm s = 4{,}167\times10^{-4}\,\mathrm{m^3/s}.

Passo 3

Calculamos a área da seção transversal da tubulação, usando D=19\\ \mathrm{mm}=0{,}019\\ \mathrm m:
A = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{\pi\,(0{,}019)^2}{4} \approx 2{,}835\times10^{-4}\,\mathrm{m^2}.

Passo 4

A velocidade média v é dada por
v = \frac{Q}{A} = \frac{4{,}167\times10^{-4}}{2{,}835\times10^{-4}} \approx 1{,}47\\ \mathrm{m/s}.

Resposta

A velocidade média do escoamento é aproximadamente 1{,}47\\ \mathrm{m/s}.

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