Uma placa de orifício apresenta vazão real
se teórica
. Determine
.
Resposta:
.
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede uma coisa clara:
- Dado: vazão real
. - Dado: vazão teórica
. - Pedido: determinar o coeficiente de descarga
.
Passo 2
Definição e interpretação do que estamos calculando — aula rápida e direta:
- O coeficiente de descarga
é uma medida adimensional que relaciona a vazão efetiva que sai por um orifício com a vazão ideal prevista por teoria (sem perdas). - A definição matemática é
- Aqui cada termo significa:
-
: vazão medida experimentalmente (unidade: ). -
: vazão prevista por uma fórmula idealizada (unidade: ).
-
- Observação importante: como ambas as vazões têm a mesma unidade, ao formar o quociente as unidades se cancelam e
é adimensional.
Passo 3
Aplicando a fórmula com os números do enunciado:
Agora fazemos a divisão. Podemos simplificar dividindo numerador e denominador por
(ou apenas calcular diretamente):
(esse resultado é periódico:
).
Passo 4
Arredondamento e apresentação do resultado:
- Normalmente em engenharia costuma-se apresentar
com três casas decimais, portanto arredondando obtemos
- Interpretação curta:
significa que a vazão real é cerca de da vazão ideal prevista — perdas e efeitos reais reduzem o fluxo.
Passo 5
Dicas rápidas para prova (amigável):
- Sempre verifique unidades iguais antes de dividir; se fossem diferentes, converta.
- Em problemas de orifício, se der
algo está errado (provavelmente unidades ou erro de medida). - Guarde a fórmula
— é quase sempre o caminho mais curto.ó