Um conduto cilíndrico interliga dois tanques de cerveja artesanal a uma velocidade constante e com diferença de 10 metros entre suas cotas. O fluido dentro dos tanques é mantido a uma pressão de 101.325 Pa e ocupa 95% da área do conduto quando transportado. Defina que tipo de escoamento ocorre nesse conduto e quais são os principais parâmetros que devem ser levados em consideração em seu cálculo de dimensionamento ou verificação.
a) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois o fluido está confinado sob uma pressão diferente da atmosférica. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
b) Ocorre escoamento à superfície livre, pois, mesmo tendo uma pressão diferente da atmosférica, o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
c) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois 95% preenchem praticamente toda a área do contorno sólido que confina a cerveja. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
d) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
e) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
a) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois o fluido está confinado sob uma pressão diferente da atmosférica. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
b) Ocorre escoamento à superfície livre, pois, mesmo tendo uma pressão diferente da atmosférica, o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
c) Ocorre escoamento em conduto forçado, pois 95% preenchem praticamente toda a área do contorno sólido que confina a cerveja. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
d) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.
e) Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a diferença de cota entre os tanques.
Passo 1
Vamos resumir o problema: temos um conduto cilíndrico que conecta dois tanques de cerveja artesanal. O fluido está sendo transportado a uma velocidade constante, com uma diferença de 10 metros entre as altitudes dos tanques. A pressão nos tanques é de 101.325 Pa, e o fluido ocupa 95% da área do conduto. O conteúdo da matéria envolve tipos de escoamento em condutos e os parâmetros importantes para o dimensionamento desses condutos. Precisamos identificar qual tipo de escoamento ocorre nesse caso e quais são os principais parâmetros a considerar para o dimensionamento ou verificação do conduto.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os tipos de escoamento em condutos. Existem basicamente dois tipos principais:
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Escoamento Forçado: O escoamento é causado por uma força externa, como uma bomba ou uma diferença de pressão. O fluido preenche completamente o conduto.
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Escoamento à Superfície Livre: O escoamento é impulsionado principalmente pela gravidade, e a superfície do fluido é livre para se mover, ou seja, o conduto não está completamente preenchido pelo fluido.
No nosso caso, o fluido ocupa 95% da área do conduto. Isso significa que o conduto não está completamente cheio, já que 100% da área seria preenchida. Portanto, estamos lidando com um escoamento onde a superfície do fluido está livre, ou seja, escoamento à superfície livre.
Passo 3
Agora, vamos identificar os principais parâmetros para o dimensionamento desse tipo de escoamento. Em escoamentos à superfície livre, os parâmetros mais importantes são:
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Vazão: Quantidade de fluido que passa pelo conduto por unidade de tempo.
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Energia Total do Escoamento: Que envolve a energia cinética e potencial do fluido, além da energia de pressão.
Esses parâmetros são essenciais para calcular o dimensionamento adequado do conduto, garantindo que o fluido possa fluir de maneira eficiente e sem perdas significativas.
Resposta
A alternativa correta é a d): Ocorre escoamento à superfície livre, pois 101.325 Pa é o valor médio da pressão atmosférica, além disso o conduto não está completamente preenchido pelo fluido. Os principais parâmetros para cálculo do conduto são a vazão que se deseja escoar e a energia total do escoamento.