Em um edifício de 12 pavimentos, a vazão máxima provável, devida ao uso de diversos aparelhos, em uma coluna de distribuição de 60 mm de diâmetro, é de
. Determinar a velocidade do escoamento.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que numa tubulação de diâmetro 60 mm a vazão máxima é de 7,5 L/s e a gente precisa descobrir a velocidade do fluido. Isso é um problema de Mecânica dos Fluidos (Hidráulica) bem básico: relacionar a vazão volumétrica com a velocidade média usando a área da seção do cano. Para resolver, a gente vai precisar:
- Converter unidades (mm → m e L/s → m³/s).
- Saber a fórmula da área de um círculo:
. - Usar a relação vazão-velocidade:
.
Passo 2
Primeiro, converte tudo para o sistema métrico padrão (SI):
- Diâmetro
. - Vazão
.
Passo 3
Agora, calcula a área da seção transversal do tubo. Como a seção é circular, vale:
Substituindo
:
Passo 4
A relação entre vazão
e velocidade média
é
Basta dividir a vazão pela área que a gente encontrou.
Passo 5
Substituindo os valores numéricos:
Resposta
A velocidade média do escoamento na coluna é aproximadamente
.