Questão 2 ( 3,0 pontos) A vazão mássica de ar no duto é
na temperatura de
e pressão constante de 4 atm. Determine a altura h no tubo Venturi que opera com fluido manométrico tetracloreto de carbono
de massa específica igual
. Dados: Constante Real dos gases:
. Massa Molar do ar:
. Diâmetro do duto do equipamento: 30 cm e 15 cm . Perda de carga na seção de 1 a 2:
.
Passo 1
O enunciado descreve um Venturi pelo qual escoa ar com vazão mássica
,
nas condições de
e
,
. Temos diâmetros das seções 1 e 2 iguais a
,
e
,
, perda de carga entre 1 e 2 de
,
, e manômetro de fluido
com
,
,
. Pedem a altura
medida no manômetro. Vamos usar:
- Cálculo da densidade do ar por equação dos gases ideais.
- Conversão
e velocidades . - Bernoulli entre 1 e 2 incluindo perda de carga para obter
. - Equação do manômetro para relacionar
e :
Passo 2
Determinar a densidade do ar em
via
Convertendo
,
,
e
,
,
,
Passo 3
Calcular o fluxo volumétrico
As áreas são
Logo as velocidades:
Passo 4
Aplicar Bernoulli entre as seções 1 e 2, incluindo a perda de carga
:
Passo 5
Substituindo numericamente (
,
):
Passo 6
Usar a relação do manômetro de fluido de densidade
:
Passo 7
Calculando