Enunciado

No tubo da figura, determinar a vazão em volume, em massa, em peso e a velocidade média na seção 2 , sabendo que o fluido é água e que A 1 = 10   c m 2 e A 2 = 5   c m 2 . ( ρ H 2 O = 1000   k g / m 3 , g = 10   m / s 2 )

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Pela equação da continuidade, sabemos que a vazão mássica que entra no tubo é igual a vazão que sai, logo:

Q m 1 = Q m 2

ρ 1 v 1 A 1 = ρ 2 v 2 A 2

Substituindo os valores conhecidos, temos que:

1000 1 10   ⋅ 10 - 4 = 1000 v 2 5 ⋅ 10 - 4

v 2 = 2   m / s  

A vazão volumétrica é a quantidade em volume pela unidade de tempo, logo:

Q V = V ∆ t

Temos que:

∆ t = 1   h   e   40   m i n = 100   m i n

Logo:

Q V = 6000 100

Q V = 60   L / m i n

Q V = 1   L / s

Em unidade do S I , temos que:

Q V = 10 - 3   m 3 / s

A vazão mássica é dada por:

Q m = 1000 10 - 3

Q m = 1   k g / s

E a vazão em peso é de:

Q G = g Q m

Q G = 10 1

Q G = 10   N / s

Resposta

v 2 = 2   m / s

Q V = 10 - 3   m 3 / s

Q m = 1   k g / s

Q G = 10   N / s

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