Numa determinada atividade usa-se um tubo de ferro fundido novo para transportar ar (
) nas condições padrões (
). O tubo tem diâmetro de
. Utilizando os conceitos de fator de atrito, determine:
6a
perda de pressão num trecho de 850 mm considerando o escoamento como laminar;
6a
perda de pressão num trecho de 850 mm considerando o escoamento como laminar;
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um tubo de ferro fundido novo que transporta ar com uma velocidade de
a uma temperatura de
. O diâmetro do tubo é
e queremos saber qual é a perda de pressão em um trecho de
, considerando que o fluxo é laminar. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de fator de atrito e algumas fórmulas de mecânica dos fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional de Unidades (SI) para facilitar os cálculos:
- Diâmetro do tubo:
- Comprimento do trecho:
Passo 3
Precisamos calcular o número de Reynolds (
) para verificar se o fluxo é realmente laminar. A fórmula do número de Reynolds é:
Onde:
-
é a densidade do ar -
é a velocidade do ar -
é o diâmetro do tubo -
é a viscosidade dinâmica do ar
Passo 4
Vamos considerar os valores padrão para o ar às
:
- Densidade do ar,
- Viscosidade dinâmica do ar,
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do Reynolds:
Esse valor de
é muito maior que 2000, o que na verdade indica que o fluxo é turbulento. Porém, a questão pede para considerar o fluxo como laminar, então vamos continuar com essa hipótese.
Passo 6
Para fluxo laminar, o fator de atrito (
) é dado por:
Substituindo o valor do Reynolds:
Passo 7
Agora, usamos a fórmula da perda de pressão (
):
Substituindo os valores:
Passo 8
Vamos calcular passo a passo:
-
-
- Multiplicando tudo:
Resposta
A perda de pressão no trecho de
, considerando o escoamento como laminar, é aproximadamente
.