Um reservatório de água aberto à atmosfera alimenta, por gra...
Um reservatório de água aberto à atmosfera alimenta, por gravidade, uma tubulação horizontal de diâmetro constante que descarrega também à atmosfera. A diferença de nível entre a superfície livre do reservatório e o eixo da tubulação é de 5 m. Despreze perdas de carga e considere o fluido incompressível. Adote também a aceleração da gravidade como 10 m/s2 e a densidade da água como 1.000 kg/m3. Com base nas informações, dadas as afirmativas,
I. A velocidade média do escoamento na tubulação é aproximadamente 10 m/s.
II. A pressão estática na seção de saída da tubulação é igual à pressão atmosférica.
III. A energia por unidade de peso do fluido (carga total) se conserva entre a superfície livre do reservatório e a seção de saída da tubulação.
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1 - Para chegar a esse resultado, utilizamos a Equação de Bernoulli entre a superfície do reservatório (ponto 1) e a saída da tubulação (ponto 2). Como as perdas de carga são desprezíveis e o fluido é incompressível, a equação de Torricelli pode ser aplicada: V = Raiz 2*g*h
V= raiz 2*10*5 = 100 , raiz de 100 = 10m/s .
obs : O Teorema de Torricelli é uma consequência direta da Equação de Bernoulli. Ele determina a velocidade de um fluido escoando por um orifício na base de um reservatório
II. Correta: Como a tubulação descarrega diretamente na atmosfera, a pressão estática na seção de saída iguala-se à pressão do meio externo, que é a pressão atmosférica.
III. Correta: A "carga total" representa a energia total por unidade de peso. Ao dizer que as perdas de carga devem ser desprezadas, assume-se que não há dissipação de energia por atrito ou turbulência, logo, a energia total se conserva ao longo do escoamento.
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