Em um sistema de ar-condicionado, o ar a temperatura ambiente (
) é transportado através de 500 m de um tubo liso e horizontal com diâmetro de
e vazão de 240 L/s. Calcule a queda de pressão no duto e a perda de carga.
Passo 1
O enunciado fornece um escoamento de ar em um duto liso e horizontal de comprimento
,m e diâmetro
,m, com vazão
,L/s. As propriedades do ar são
,
/s e
,kg/
. Precisamos calcular a perda de carga (em metros de coluna de ar) e a queda de pressão (em Pa) usando a equação de Darcy–Weisbach.
Passo 2
Calcular a velocidade média
e o número de Reynolds
. A área da seção é
Logo,
e
o que indica escoamento turbulento.
Passo 3
Determinar o fator de atrito
. Para tubos lisos e
, usa-se a correlação de Blasius:
Passo 4
Calcular a perda de carga
(em metros de coluna de ar) pela fórmula de Darcy–Weisbach:
Substituindo os valores (
,m/
):
Passo 5
Calcular a queda de pressão
. Sabe-se que
Resposta
A perda de carga é aproximadamente
,m de coluna de ar, correspondente a uma queda de pressão de
,Pa.