Enunciado

Um certo escoamento de água a 20 °C tem um número crítico de cavitação, onde se formam as bolhas, C a ≈ 0,25 ,   onde C a = 2 ( p a - p v a p ) / ρ V 2 . Se p a = 1   a t m e a pressão de vapor é 0,34 libras por polegada quadrada absoluta (psia), para qual velocidade da água as bolhas se formarão?

  1. 12 mi/h, (b) 28 mi/h, (c) 36 mi/h, (d) 55 mi/h, (e) 63 mi/h

Passo 1

Vamos lá resolver essa questão?! Simbora!

O cara nos forneceu uma expressão (grazadeus), vamo usar ela! Queremos a velocidade, então vamos isolar ela.

C a = 2 p a - p v a p ρ V 2 → V = 2 p a - p v a p C a ρ

Antes de jogar os dados na fórmula, vamos ter que converter eles para uma unidade só, então temos ai que a p a = 101   k P a ,   p v a p = 2,34   k P a . Consultando em alguma tabela, veremos que a massa específica da água é de ρ = 1000   k g / m 3 , daí, substituindo:

V = 2 101 - 2,34 ⋅ 10 3 P a 0,25 ⋅ 1000   k g / m 3 = 28,09   m / s

Transformando para mi/h, teremos:

V = 28,09 m s ≅ 63 m i h

Resposta

Resposta letra (e) 63 mi/h.

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