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APLICAÇÕES DA EQUAÇÃO DE CONTINUIDADE EM FLUÍDOS
A equação de continuidade descreve a conservação de massa em um escoamento de fluido. Essa equação é baseada no princípio de que, em um escoamento incompressível, a quantidade de fluido que entra em uma região deve ser igual à quantidade que sai dessa região.
1. Enunciado da Equação de Continuidade
A equação de continuidade para um fluido incompressível pode ser expressa como:
A1v1=A2v2A_1 v_1 = A_2 v_2A1​v1​=A2​v2​
Onde:
· A1A_1A1​ e A2A_2A2​ são as áreas das seções transversais do tubo em dois pontos diferentes,
· v1v_1v1​ e v2v_2v2​ são as velocidades do fluido nesses dois pontos.
Esta equação reflete a ideia de que, se a área de um tubo diminui, a velocidade do fluido deve aumentar para que a quantidade de fluido que passa seja constante.
2. Conservação de Massa
Em um fluido incompressível, a massa do fluido não muda à medida que ele se move ao longo do tubo. A equação de continuidade afirma que a massa que entra em uma seção de fluxo deve ser igual à massa que sai. Para escoamentos compressíveis, a equação de continuidade se adapta para levar em conta as variações de densidade do fluido.
3. Aplicações da Equação de Continuidade
· Engenharia de dutos: A equação é essencial no dimensionamento de sistemas de tubos para garantir que a vazão de fluido seja adequada.
· Medidores de fluxo: Em dispositivos como medidores de vazão, onde a variação da área de um tubo permite determinar a velocidade do fluido.
Questões de múltipla escolha:
1. A equação de continuidade é baseada na conservação de:
· a) Energia
· b) Quantidade de movimento
· c) Massa
· d) Pressão
· Resposta correta: c
2. Se a área de uma seção transversal de um tubo diminui, o que acontece com a velocidade do fluido?
· a) A velocidade diminui
· b) A velocidade aumenta
· c) A velocidade permanece constante
· d) A velocidade se torna nula
· Resposta correta: b
3. A equação de continuidade é aplicada a:
· a) Fluídos compressíveis
· b) Fluídos incompressíveis
· c) Fluídos com alta viscosidade
· d) Gases em alta temperatura
· Resposta correta: b
4. Em um sistema de dutos, a equação de continuidade é usada para:
· a) Calcular a pressão no tubo
· b) Estudar o comportamento turbulento do fluido
· c) Determinar a velocidade do fluido em diferentes seções
· d) Analisar a força de atrito entre as partículas de fluido
· Resposta correta: c
5. Qual das opções abaixo descreve corretamente a relação entre a área e a velocidade em um escoamento incompressível?
· a) Se a área aumenta, a velocidade aumenta
· b) Se a área aumenta, a velocidade diminui
· c) Se a área diminui, a velocidade permanece constante
· d) A área e a velocidade não têm relação direta
· Resposta correta: b
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