No início de uma tubulação de diâmetro
a velocidade é de
. Ao longo deste tubo o diâmetro muda para D2
cm. Calcule a velocidade no trecho de maior diâmetro e a vazão volumétrica (L/s) na tubulação.
Resposta: v2
Passo 1
O enunciado descreve uma tubulação de diâmetro inicial
,cm, na qual a velocidade do fluido é
,m/s, e a tubulação se alarga para
,cm. O conteúdo aqui é o Princípio da Continuidade para escoamento incompressível, que diz que a vazão volumétrica
é constante ao longo do tubo:
onde
é a área da seção transversal correspondente ao diâmetro
. Para resolver, vamos:
- calcular
e a partir de e ; - usar a continuidade para achar
; - determinar
e converter para L/s.
Passo 2
A área de uma seção de diâmetro
é dada por
Convertendo para metros:
Logo,
Passo 3
Aplicando a equação da continuidade
e isolando
, temos
Passo 4
A vazão volumétrica é
Convertendo para litros por segundo
: