Uma solução aquosa de ácido sulfúrico
em peso
escoa através de uma tubulação de 45 m de comprimento e
de diâmetro, com uma vazão de
.
A velocidade média de um fluido em uma tubulação é igual à vazão volumétrica dividida pela área da seção transversal normal à direção do fluxo. Use esta informação para estimar quanto demorará (em segundos) para a solução passar pela tubulação desde a entrada até a saída.
A velocidade média de um fluido em uma tubulação é igual à vazão volumétrica dividida pela área da seção transversal normal à direção do fluxo. Use esta informação para estimar quanto demorará (em segundos) para a solução passar pela tubulação desde a entrada até a saída.
Passo 1
Beleza, olha o que a questão tá pedindo: temos uma solução aquosa de ácido sulfúrico 5 % em peso (com densidade 1,03 g/mL) que passa por um cano de 45 m de comprimento e 6,0 cm de diâmetro. A vazão volumétrica é de 87 L/min. O objetivo é achar quanto tempo (em segundos) essa solução leva para ir de um lado ao outro do cano. O conteúdo aqui é cinemática de fluídos – vamos usar que a velocidade média
vale
e daí o tempo
é
Precisamos converter unidades, calcular área da seção e achar
e depois
.
Passo 2
Primeiro, converte a vazão de litros por minuto para metros cúbicos por segundo.
1 L = m³ e 1 min = 60 s, então
1 L =
Passo 3
Agora a área da seção transversal do cano (diâmetro
cm = 0,06 m) é
Passo 4
Com
e
a gente acha a velocidade média:
Passo 5
Pra achar o tempo que a solução leva pra percorrer os
m do cano:
Resposta
Cerca de 88 segundos.