1. Calcular a velocidade.
Vasão média no rotâmetro é de 1500 \mathrm{l} / \mathrm{h}
Temperatura da água \mathbf{2 3 . 1}^{\mathbf{\circ}} \mathbf{C}
Pressão atmosférica 680 mm de Hg
P1 =1.6 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2}, \mathrm{P} 2=1.4 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2}, \varnothing=13 \mathrm{~mm}, comprimento da tubulação =1.7 \mathrm{~m}
Dados Gerais
Vazão Medida
Rotâmetro
1500 \mathrm{l} / \mathrm{h}
Temperatura da água
\mathbf{2 3 . 1}^{\mathbf{0}} \mathbf{c}
Pressão atmosférica
680 mm de Hg
Tubulação de Cobre
Pressão P1 Pressão P2
\varnothing Interno da
tubulação
Comprimento da
tubulação
1.6 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 1.4 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 13 mm 1.7 m

Passo 1

O enunciado pede para calcular a velocidade média do fluxo de água em uma tubulação de cobre com diâmetro interno de \varnothing=13,mm e comprimento L=1{,}7,m, sabendo-se que a vazão volumétrica medida no rotâmetro é de 1500,L/h. Vamos aplicar o princípio da continuidade do escoamento (relação entre vazão volumétrica e velocidade média) e converter todas as unidades para o SI.

Passo 2

Converter a vazão volumétrica Q de litros por hora para metros cúbicos por segundo.
Q = 1500\;\mathrm{L/h} = 1500\times10^{-3}\;\mathrm{m^3/h} = \frac{1{,}500\times10^{-3}}{3600}\;\mathrm{m^3/s} = 4{,}167\times10^{-4}\;\mathrm{m^3/s}.

Passo 3

Calcular a área da seção reta interna da tubulação, de diâmetro d=13,mm =0{,}013,m:
A = \frac{\pi d^2}{4} = \frac{\pi\,(0{,}013)^2}{4} = 1{,}327\times10^{-4}\;\mathrm{m^2}.

Passo 4

Usar a equação da continuidade Q = A\,v para encontrar a velocidade média v:
v = \frac{Q}{A} = \frac{4{,}167\times10^{-4}}{1{,}327\times10^{-4}} \approx 3{,}14\;\mathrm{m/s}.

Resposta

A velocidade média do fluxo na tubulação é
v \approx 3{,}14\;\mathrm{m/s}.

Exercícios relacionados