Quando você inala, o ar escoa pelos cornetos nasais, como mostra a figura. Suponha que, por um curto espaço de , o escoamento esteja passando por placas paralelas, com as placas possuindo uma largura total média e espaçamento de . Se os pulmões possuem uma queda de pressão de e o ar tem uma temperatura de , determine a potência necessária para inalar o ar.
Passo 1
Vamos lá, pessoal! Primeiro vamos considerar o escoamento laminar, estacionário e o ar incompressível. Como a densidade do ar é pequena, o termo do gradiente de elevação é desprezível. Além disso, as “placas” estão em repouso, então . Assim,
Com esse resultado, nós podemos determinar a vazão, que nós vamos usar lá na frente.
Passo 2
Temos
A potência que o enunciado nos pede pode ser calculada através de
Mas e , então
Então agora só precisamos da vazão para calcular a potência.
Passo 3
Do Apêndice A nós conseguimos extrair alguns dados importantes para o cálculo da vazão. Em , temos
Calculando a vazão, substituindo esses dados numéricos, temos:
Passo 4
O enunciado nos deu , então agora podemos calcular a potência:
Prontinho, achamos nosso resultado. Agora vamos pra próxima! 😉