Questão 2 [2,5 Pts] - Água bruto escoa pelo tubo com 50 mm de diâmetro (toda a tubulação tem a mesma área). A pressão no ponto S do sifão da figura não deve cair abaixo de 78 kPa (absoluta). Desprezando as perdas, determinar:
a) A vazão do fluido na tubulação;
b) A máxima altura do ponto
em relação ao ponto
.
Dados: Patm
. Lembrando que: Pabs
Pman
Patm
.
Dica: Considere o início do escoamento em A e aplique balanços entre A e os pontos S e B para descobrir as incógnitas faltantes.
a) A vazão do fluido na tubulação;
b) A máxima altura do ponto
Dica: Considere o início do escoamento em A e aplique balanços entre A e os pontos S e B para descobrir as incógnitas faltantes.
Passo 1
O enunciado diz que água escoa por um tubo de diâmetro interno
com área constante e que, no ponto alto
do sifão, a pressão absoluta não pode cair abaixo de
. Pede-se (a) a vazão
e (b) a altura máxima do ponto
em relação ao ponto
. Para isso seria preciso usar o princípio da continuidade e o teorema de Bernoulli entre
e
(para obter uma relação entre
e a pressão em
) e entre
e
(para obter outra relação entre
e a diferença de elevação entre
e
).
Passo 2
No entanto, o problema refere-se a uma figura que não foi fornecida, na qual certamente está indicada a diferença de nível entre
e
(ou algum dado equivalente) para que se possa fechar o sistema e resolver para
. Sem essa informação de elevação de
(ou da perda de carga total, se fosse o caso), não há quantidade suficiente de dados para determinar nem
nem a altura máxima de
.
Resposta
Não é possível resolver a questão sem a figura que forneça a diferença de nível (ou outro dado geométrico) entre os pontos
e
, pois são necessários dois dados independentes para aplicar Bernoulli em dois trechos e encontrar as duas incógnitas (
e a altura de
).