Enunciado

Determine a taxa na qual a energia está sendo consumida ( k W ) pelo ressalto hidráulico do Exemplo 11.5. Essa taxa é suficiente para produzir um significativo aumento de temperatura na água?

Passo 1

Para começar vamos partir da equação:

P = ρ * g * H 1 * Q

Esse H 1 aí de cima é a nossa perda de carga, e se a gente multiplica ela pela gravidade e pelo ρ , temos energia por volume...E ainda multiplicando pela vazão, temos energia por tempo, logo para ajustar nossas unidades:

P = ρ * Q * c H 2 O * Δ T

Passo 2

Retirando os dados do exemplo 11.5:

Q = 9,65   m 3 s H 1 = 0,258   m ρ = 999   k g m 3 c H 2 O = 1 k c a l k g * K

Vamos então encontrar a pressão!

P = ρ * g * H 1 * Q

P = 999 * 9,81 * 0,258 * 9,65

P = 24,4   k W

Opa, calma aí! Antes temos que ver quem é esse Δ T aí:

ρ * g * H 1 * Q = ρ * Q * c H 2 O * Δ T

g * H 1 = c H 2 O * Δ T

Δ T = g * H 1 c H 2 O

Δ T = 6,043   x   10 - 4   Δ ° C

Passo 3

Se a gente avaliar o aumento da temperatura ele é muito pequeno em relação ao nosso escoamento, então se torna insignificante, beleza?

Aeeee! Fim!

Resposta

P = 24,4   k W Δ T = 6,043   x   10 - 4   Δ ° C

O aumento de temperatura da água é insignificante.

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