ATIVIDADE 3 MECÂNICA DOS FLUIDOS

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ATIVIDADE 3 – MECÂNICA DOS FLUIDOS
Contextualização 
Caro(a) aluno(a), 
  
Sabemos que a equação do balanço de energia descreve a soma da energia cinética, energia potêncial, energia de pressão e caracteriza dois trechos do escoamento. Essa equação considera que no trecho do escoamento analisado não existe atrito, nem perda de energia na forma de calor. Outra hipótese é que não existem máquinas, turbinas ou bombas, ao longo do escoamento. As considerações referentes ao fluido incompressível e ao escoamento em regime permanente possibilitam simplificações na equação do balanço de energia. 
  
Proposta 
Com base nisso: 
· Descreva as etapas envolvidas no cálculo da vazão volumétrica da água que escoa por um tubo de Venturi;
· Realize o balanço de energia para um escoamento com as seguintes características:
· Regime permanente, sem atrito na tubulação, sem máquinas ao longo do escoamento, fluido incompressível e sem troca de calor;
· Trechos com a mesma cota (z1 = z1);
· Trechos com cotas diferentes (z1 ≠ z2);
· Um manômetro acoplado nas secções 1 e 2, que mostra um desnível de 10 cm (h = 10 cm), com maior altura na secção 2;
· O mercúrio como fluido manométrico de γ = 136.000 N/m3.
· A água escoando no tubo de Venturi γ = 10.000 N/m3; A1 = 40 cm2; e A2 = 20 cm2.
· Organize suas conclusões em um arquivo de texto, de até 15 linhas;
Submeta o arquivo de sua resposta para avaliação docente.  
RESPOSTA
Utilizaremos a equação de Bernoulli
Organizando a equação obtemos
Utilizaremos agora a equação da continuidade para encontrar a velocidade
Agora iremos encontrar a variação de pressão ocasionada pelo desnível no manômetro de Mercúrio, para isso realizamos a seguinte equação;
P1 + 1. h – 2 h = 2
P1 – 2 = 2 h – 1 hh = 10 cm = 0,1 m
P1 – 2 = h(2 – 1 )
P1 – 2 = 0,1 (136.000 – 10.000)
P1 – 2 = 12.600 Pa
Após encontrar este valor iremos substitui-la na equação abaixo:
g = 9,81m/s²
1,26 = 
Utilizaremos a equação de continuidade, onde encontraremos a vazão volumétrica (Q) posteriormente.
Dados:
A1 = 40 cm²
A2 = 20 cm²
(40cm²)⋅V1​=(20cm²)⋅V2​
2 = 1
2 =21
Agora substituiremos o valor na equação de continuidade
Assim temos:
2 =21
2 =21
2 = 5,74 m/s
Substituindo na equação os valores encontrados iremos descobrir a vazão Q:A1 = 40 cm²
A1 = 40 .10-4
A1 = 0,004m²
Transformamos em SI para o obter o valor em m²
Q = A1 V1 = A2V2	
Q = 0,004 . 2,87
Q = 0,012 m³/s
Ou transformando em L/s
Q = 0,012 . 1000
Q = 11,48 L/s
Conclusão:
Tomando o ponto 1 na seção de entrada e o ponto 2 na garganta, ambos ao longo da linha central do medidor de Venturi, observa-se que os pontos 1 e 2 se encontram na linha central, portanto (Z1 = Z2), com a aplicação da Equação de Bernoulli entre os pontos 1 e 2, temos o escoamento assumido como incompressível, portanto a densidade é constante.
Realizando o cálculo da vazão volumétrica da água que escoa por um tubo de Venturi. Inicialmente, identifiquei as variáveis relevantes, como as áreas das seções do tubo (A1 e A2) e as velocidades do fluido (V1 e V2). Em seguida, apliquei a equação de continuidade para relacionar as velocidades do fluido com suas respectivas áreas. Com base nas dimensões geométricas do tubo, determinei as áreas das seções. Medindo as velocidades do fluido em cada seção, pude calcular a vazão volumétrica utilizando a equação da continuidade. Finalmente, verifiquei a vazão calculada para garantir sua precisão e analisei em relação às condições de operação do sistema.
Destaco a importância da equação de continuidade e da medição precisa das variáveis do sistema., constatada que são informações são essenciais para entender e controlar o fluxo de fluido em diferentes aplicações industriais e de engenharia.