Formule um problema que envolva o cálculo de perda de carga distribuída utilizando a Fórmula Universal e resolva.
Passo 1
Resumo do enunciado: a gente vai criar um probleminha de perda de carga distribuída usando a Fórmula Universal de Darcy–Weisbach.
Conteúdo da matéria: mecânica dos fluidos – cálculo de queda de carga em escoamento interno.
O que precisamos:
Conteúdo da matéria: mecânica dos fluidos – cálculo de queda de carga em escoamento interno.
O que precisamos:
- Fórmula Universal (Darcy–Weisbach):
- Número de Reynolds para identificar o regime:
- Expressão de Blasius (escoamento turbulento em tubos lisos):
- Dados do fluido (água a 20 °C): cinemática
, gravidade .
Passo 2
Formulação do problema e dados:
“Água a 20 °C escoa, com vazão volumétrica , em um tubo liso, horizontal, de comprimento
e diâmetro interno
. Calcular a perda de carga distribuída
.”
“Água a 20 °C escoa, com vazão volumétrica
Passo 3
Cálculo da área da seção transversal e da velocidade média:
Passo 4
Cálculo do número de Reynolds e do fator de atrito (Blasius):
Re > 4 000 → escoamento turbulento.
Passo 5
Aplicação da Fórmula Universal (Darcy–Weisbach) para perda de carga:
Primeiro,
Então,
Resposta
A perda de carga distribuída no tubo é aproximadamente