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Equação da Energia e Bernoulli

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(Adaptada) Medidas foram feitas para a configuração de escoamento de água mostrada na figura. Na entrada, seção 1, a pressão é 70kPa (manométrica), a velocidade média é 1,75 m/s e a elevação é 2,25 m. Na saída, seção 2, a pressão, a velocidade média e a elevação são, respectivamente, 45 kPa (manométrica), 3,5 m/s e 3 m, respectivamente. Calcule a perda de carga em metros.

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(Adaptada) Água escoa em um tubo horizontal de área transversal constante; o diâmetro do tubo é 75 mm e a velocidade média do escoamento é 5 m/s. Na entrada do tubo, a pressão manométrica é 275 kPa e a saída é à pressão atmosférica. Determine a perda de carga no tubo.

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A bomba da figura abaixo cria um jato d’água a 20 ° C , orientado para atingir uma distância horizontal máxima. As perdas por atrito do sistema são de 6,5   m . O jato pode ser aproximado pela trajetória de partículas sem atrito. Que potência a bomba deve entregar à água?

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Uma central de energia às margens de um rio, como na figura abaixo, deve eliminar 55   M W de calor perdido para o rio. As condições do rio a montante são Q e = 2,5   m 3 / s e T e = 18 ° C . O rio tem 45   m de largura e 2,7   m de profundidade. Se as perdas de calor para a atmosfera e para o solo são desprezíveis, calcule as condições do rio a jusante ( Q s ,   T s ) .

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Quando a bomba da figura abaixo bombeia 220   m 3 / h de água a 20 ° C do reservatório, a perda de carga total por atrito é de 5   m . O escoamento descarrega através de um bocal para a atmosfera. Calcule a potência da bomba em k W entregue para a água.

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Considere a turbina extraindo energia através de um conduto forçado em uma barragem, como na figura abaixo. Para escoamento turbulento em dutos, a perda de carga por atrito é aproximadamente h f = C Q 3 , em que a constante C depende das dimensões do conduto forçado e das propriedades da água. Mostre que, para uma dada geometria de conduto forçado e vazão variável Q do rio, a máxima potência possível da turbina nesse caso é P m á x = 2 g H Q / 3 e ocorre quando a vazão é Q = H / ( 3 C )   .

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Para a configuração de escoamento da figura, é sabido que a perda de carga é 1 m. Da entrada para a saída, a queda de pressão é 50 kPa, a velocidade dobra da entrada para a saída, e o aumento de elevação é de 2 m. Calcule a velocidade de entrada da água.

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Um jato de álcool atinge a placa vertical da figura abaixo. Uma força F ≅ 425   N é necessária para manter a placa estacionária. Considerando que não há perdas no bocal, calcule ( a ) o fluxo de massa de álcool e ( b ) a pressão absoluta na seção 1 .

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