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A instalação apresentada na figura é un exemplo de um sistema de bombeamento de água, onde a precisão nos cálculos determina a eficiência e o desempenho do sistema. Além disso, o uso de piezômetros para medir a pressão ao longo do sistema ajuda a monitorar o comportamento tamento do fluido em diferentes seções da tubulação. Sabe-se que a carga total na seção (2) é de 12 metros, e o piezómetro instalado nessa seção indica uma altura de 5 metros. A instalação conta com uma bomba que possui um rendimento de 80%. Dados: H2O = 104 N/m³, Hg 1,36 x 105 N/m²; h = 1 m; D₁ = 6 cm, D₂ = 5 cm Determine: 1. A vazão do fluido através da tubulação. 2. A pressão no ponto (1). 3. A perda de carga ao longo de toda a tubulação. 4. A potência que o fluido recebe da bomba
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joão marcos avelino araujo

mês passado

Respostas

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mês passado

Para resolver essa questão, vamos seguir os passos solicitados: 1. Vazão do fluido através da tubulação: Para determinar a vazão (Q), podemos usar a equação da continuidade: \[ Q = A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] Onde \(A\) é a área da seção transversal e \(v\) é a velocidade do fluido. As áreas podem ser calculadas como: \[ A = \frac{\pi D^2}{4} \] Para \(D_1 = 6 \, cm = 0,06 \, m\): \[ A_1 = \frac{\pi (0,06)^2}{4} \approx 0,002827 \, m^2 \] Para \(D_2 = 5 \, cm = 0,05 \, m\): \[ A_2 = \frac{\pi (0,05)^2}{4} \approx 0,001963 \, m^2 \] Agora, precisamos da velocidade em uma das seções. Se tivermos a altura de carga e a pressão, podemos usar a equação de Bernoulli para encontrar a velocidade. 2. Pressão no ponto (1): A pressão pode ser calculada usando a equação de Bernoulli. Sabemos que a carga total na seção (2) é de 12 m e a altura do piezómetro é de 5 m. A pressão em (2) pode ser dada por: \[ P_2 = \rho \cdot g \cdot h_2 = 104 \, N/m³ \cdot 5 \, m = 520 \, N/m² \] Para encontrar a pressão em (1), precisamos considerar a perda de carga e a diferença de altura. 3. Perda de carga ao longo de toda a tubulação: A perda de carga pode ser calculada usando a fórmula de Darcy-Weisbach ou outra fórmula apropriada, dependendo do comprimento e do tipo de tubulação. Sem dados adicionais, não podemos calcular isso diretamente. 4. Potência que o fluido recebe da bomba: A potência (P) fornecida pela bomba pode ser calculada pela fórmula: \[ P = \frac{\rho \cdot g \cdot H \cdot Q}{\eta} \] Onde \(H\) é a altura manométrica total e \(\eta\) é a eficiência da bomba (0,8). Precisamos da vazão (Q) e da altura manométrica total para calcular isso. Para resolver completamente, precisaríamos de mais informações, como a velocidade do fluido ou a perda de carga. Se você tiver esses dados, posso ajudar a calcular!

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