Uma placa com orifício de bordas finas e agudas foi calibrada com ar seco, a
, praticamente à pressão atmosférica. Com os resultados, preparou-se um gráfico de onde se pode ler diretamente o volume de ar que escoa por minuto, medido a
, sob pressão atmosférica normal. Usando-se esta calibração para medir a vazão do
gasoso seco, a
, e sob pressão atmosférica normal, o resultado que se obteria seria mais alto ou mais baixo que o real? Qual o fator de correção necessário para tornar o gráfico utilizável?
Passo 1
O enunciado trata de uma placa de orifício calibrada com ar seco a
e
, cuja curva dá diretamente o volume padrão de ar, medido a
e
. Queremos usar essa calibração para medir o fluxo de
seco a
e
. O conteúdo principal é a equação de orifício (fluxo
) e a lei dos gases ideais para densidade (
).
Passo 2
Para qualquer fluido numa placa de orifício, em regime não franado, vale aprox.:
onde
é o volume por minuto ao mesmo
e
da medição e
é a densidade nessas condições. Para converter esse
em volume padrão (
) usa-se o fator
, mas como a calibração já fornece esse ajuste para o ar, podemos focar apenas na dependência em
.
Passo 3
Na calibração com ar, a curva relaciona
a
com
constante geométrica e
densidade do ar a
. Se fizermos passar
sob a mesma
, o orifício gerará
Passo 4
Comparando o que o gráfico indica (
) com o fluxo real de
(
), temos
Como
(à mesma
,
,
), a razão é maior que
.
Resposta
O valor lido no gráfico será maior que o real, porque o
tem densidade maior e, para a mesma
, seu fluxo volumétrico é menor. Para corrigir, multiplica-se a leitura por