Suponha que você seja um engenheiro responsável pelo projeto de um sistema de bombeamento de água em uma estação de tratamento. O objetivo é bombear água do reservatório de armazenamento para a área de tratamento de água, que fica a uma distância de 100 metros e uma elevação de 15 metros. Considere que a vazão de água necessária para o tratamento seja de
. Determine a potência da bomba necessária se o rendimento for de
.
Passo 1
Então, aqui o que a gente tem é um exercício de mecânica dos fluidos/princípio de energia para bomba: tem um reservatório e você precisa bombear água até 15 m de altura, numa vazão de 30 m³/h, e a bomba só entrega 78 % da energia que ela consome. A gente vai usar a fórmula da potência hidráulica (que vem da ideia de energia potencial + vazão) e depois corrigir pelo rendimento da bomba.
O que vamos precisar:
- Converter a vazão de m³/h para m³/s.
- Usar a expressão da potência útil:
onde é a densidade da água, a aceleração da gravidade, a altura e a vazão. - Ajustar pela eficiência
:
Passo 2
Primeiro a vazão:
Passo 3
Agora calculamos a potência hidráulica (útil). A densidade da água é
e
.
Passo 4
Como a bomba só tem rendimento de 78 %, a potência que precisamos fornecer é
Resposta
A potência da bomba necessária é de aproximadamente
.