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3) Por uma luva de redução de PVC, que fará parte de uma tubulação, passarão 180 litros de água por minuto. Os diâmetros internos dessa luva são 100 mm para a entrada e 60 mm para a saída da água. Determine, em m/s, a velocidade aproximada de saída da água por essa luva. a) 0,8 b) 1,1 c) 1,8 d) 4,1 e) 2,0

Sagot :

Resposta:

b) 1,1

Explicação:

Podemos calcular a vazão na tubulação dividindo o volume de líquido pelo tempo. Contudo, devemos passar as unidades para o sistema internacional de medidas.

Assim, teremos que transformar minutos em segundos e litros em metros cúbicos. Para isso, usaremos as seguintes relações:

1 minuto = 60 s

1 l = 1 dm3 = 0,001 m3⇒ 180 l = 0,18 m3

Agora, podemos calcular a vazão (Z):

Z igual a numerador 0 vírgula 18 sobre denominador 60 fim da fração igual a 0 vírgula 003 espaço m ao cubo dividido por s

Para encontrar o valor da velocidade de saída da água, vamos usar o fato da vazão ser igual a área da tubulação multiplicada pela velocidade, ou seja:

Z = A . v

Para fazer esse cálculo, precisamos primeiro conhecer o valor da área de saída e, para isso, usaremos a fórmula da área de um círculo:

A = π . R2

Sabemos que o diâmetro de saída é igual a 60 mm, então o raio será igual a 30 mm = 0,03 m. Considerando o valor aproximado de π = 3,1 e substituindo esses valores, temos:

A= 3,1 . (0,03)2 = 0,00279 m2

Agora, podemos encontrar o valor da velocidade substituindo o valor da vazão e da área:

0 vírgula 003 igual a 0 vírgula 00279. v v igual a numerador 0 vírgula 003 sobre denominador 0 vírgula 00279 fim da fração v aproximadamente igual 1 vírgula 1 m dividido por s