Questão (20 pontos)
Água
é bombeada a
de um reservatório inferior (nível
) para um reservatório superior (nível
), como mostra a figura. A perda de carga por atrito no tubo equivale a:
sendo
a velocidade média no tubo. A perda de carga interna da bomba é de 22 metros.
Pede-se:
Calcule a potência de eixo da bomba, em kW.
Sugestão:
Aplique a equação da energia entre os níveis dos reservatórios e inclua todas as perdas.
Passo 1
O enunciado pede a potência de eixo da bomba que eleva água de um nível
,m para
,m à vazão de
,L/min, considerando perdas de carga por atrito no tubo
e perda interna na bomba de
,m. Para usar a equação de energia precisamos do acréscimo de carga total
A potência de eixo será
Passo 2
Para calcular
precisamos da velocidade média
no tubo, que se obtém de
sendo
a vazão volumétrica e
a área da seção transversal do tubo. O enunciado só fornece
,L/min, mas não dá o diâmetro (ou área) do tubo.
Passo 3
Sem o diâmetro interno do tubo não é possível determinar
, nem
, nem
. Como
faz parte de
, não conseguimos prosseguir com o cálculo da carga total nem da potência.
Resposta
Não há como calcular a potência de eixo da bomba porque falta o diâmetro (ou a área) do tubo, informação necessária para obter a velocidade
e, consequentemente, a perda de carga por atrito
.