Num canal
com
e
, calcule Qv e Qm.
Passo 1
O enunciado pede para calcular o fluxo volumétrico
e o fluxo mássico
.
As informações dadas são:
As informações dadas são:
- dimensões do canal:
(largura e altura da seção transversal); - velocidade do escoamento:
; - densidade do fluido:
.
Passo 2
Entendendo o que é
(fluxo volumétrico): é o volume de fluido que passa por uma seção por unidade de tempo. Para escoamento uniforme em um canal de seção constante, a fórmula é
onde
é a área da seção transversal (em
) e
é a velocidade média (em
). Aqui cada símbolo significa:
= volume por segundo;
= largura
altura;
= velocidade do fluido.
Passo 3
Calcular a área da seção transversal
. A seção é retangular, então
onde
é a largura e
é a altura. Substituindo os valores dados:
Fazendo a multiplicação:
e, ajustando as casas decimais,
. Portanto
Passo 4
Agora calculamos o fluxo volumétrico
usando
. Substituindo:
Para multiplicar:
; colocando as casas decimais (duas casas de
e uma de
→ três casas no total) obtemos
. Logo
Unidades:
.
Passo 5
Entendendo
(fluxo mássico): é a massa que passa por uma seção por unidade de tempo. A relação entre fluxo mássico e volumétrico é
onde
é a densidade do fluido (em
).
Passo 6
Substituindo os valores conhecidos:
Multiplicando por
equivale a deslocar a vírgula três casas para a direita, então
Unidades:
.
Passo 7
Checagem rápida de consistência:
de cerca de
num canal de área
corresponde a
, que bate com a velocidade dada. Tudo consistente — mandou bem por trazer a questão!