Um tubo tem área de seção transversal de
e escoamento a
. Calcule a vazão volumétrica em
e em l/s.
Passo 1
O enunciado pede para calcular a vazão volumétrica a partir de área e velocidade do escoamento. Informações dadas:
- Área da seção transversal:
. - Velocidade do escoamento:
. - Perguntas: calcular a vazão volumétrica em
e em .
Passo 2
Fórmula básica e significado das grandezas. A vazão volumétrica é o volume que passa por uma seção por unidade de tempo; quando o fluxo é uniforme na seção, vale:
onde:
-
é a vazão volumétrica em ; -
é a área da seção em ; -
é a velocidade média do fluido em .
Dimensionalmente,, portanto a fórmula é consistente em unidades.
Passo 3
Substituição numérica e cálculo em
. Substituindo
e
na fórmula:
Fazendo a conta na cabeça:
e como
, temos
. Logo o valor numérico da vazão em unidades do SI é obtido (veja a seção de resposta para o resultado final).
Passo 4
Conversão para
. Lembrando que
. Para converter
em
multiplica-se por
:
Aplicando isso ao valor calculado no passo anterior obtém-se a vazão em
(resultado final na seção de resposta).
Passo 5
Verificação rápida e dica de prova. Verifique sempre unidades antes de multiplicar; se a área viesse em
ou a velocidade em
seria preciso converter para
e
antes de usar
. Respire fundo: este tipo de conta é direto — calcular e, se pedirem em litros, multiplicar por
.