Questão 04 - Uma bebida leve (essencialmente água de densidade
) escoa em um tubo de uma fábrica com vazão volumétrica tal que deve encher 600 latas de 350 ml por minuto. Em um ponto 1 do tubo, a pressão manométrica é igual a 175 kPa , e a área da seção reta é igual a
. Em um ponto 2, situado
acima do ponto 1 , a área da seção reta é igual a
. Obtenha
[
a) a vazão volumétrica e a vazão mássica;
as velocidades do escoamento nos pontos 1 e 2 ;
a pressão manométrica no ponto 2 .
[
Passo 1
O enunciado trata de água com densidade
escoando de modo a encher
latas de
por minuto. No ponto 1 temos pressão manométrica
e área da seção reta
. No ponto 2, que está
acima de 1, a área é
. Precisamos calcular:
a) vazão volumétrica e mássica;
b) velocidades nos pontos 1 e 2;
c) pressão manométrica em 2.
a) vazão volumétrica e mássica;
b) velocidades nos pontos 1 e 2;
c) pressão manométrica em 2.
Passo 2
Cada lata tem volume
. Como são
latas por minuto, a vazão volumétrica é
Convertendo para segundos:
A vazão mássica é
Passo 3
As áreas em metros quadrados são
As velocidades vêm de
:
Passo 4
Para achar
usamos Bernoulli entre 1 e 2, sem perdas:
onde
. Isolando
e multiplicando tudo por
:
Substituindo números (
):
Resposta
(a)
,
.
(b) ,
.
(c) (manométrica).
(b)
(c)