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A equação, através da qual se determina a vazão volumétrica Q, de um fluido escoando por um orifício localizado, na parte lateral de um tanque, é dada por: Q = 0,61 A ( 2 g h )1/2, onde A representa a área do orifício, g é a aceleração da gravidade e h, a altura da superfície livre do fluido em relação ao orifício. Verifique se a constante 0,61 é dimensional ou adimensional, considerando que a equação é dimensionalmente homogênea, e que 2 é uma constante adimensional. Gabarito Listando as grandezas e suas respectivas dimensões: 0,61 = Q / A ( 2gh ) 1/2, vamos verificar as dimensões do lado direito da equação: Logo identificamos que a constante é adimensional. Com a tabela de conversão de unidades vamos fazer as transformações solicitadas: a) 5 Kgf/m2 para Dina/ft2 b) 1,35 slug/ft3 para g/L Gabarito Leia o texto “A Primeira Lei da Termodinâmica” que trata do importante princípio da conservação da energia. Após sua leitura, indique a equação que o representa e, de forma similar ao exemplo tratado na nossa aula, liste as grandezas envolvidas, suas dimensões em F, L e t e justifique sua homogeneidade dimensional. Gabarito Como você deve ter observado na pesquisa, a equação que descreve o primeiro princípio da Termodinâmica é: Q = W + Δ U, onde Q é a quantidade de calor trocado pelo sistema, W é o trabalho exercido pelo sistema ou no sistema e Δ U é a variação de energia interna do sistema. Foi pedido que listasse as grandezas envolvidas e suas dimensões em F, L e t, como fizemos nas aplicações 1 e 2 da aula de hoje. Todas as grandezas têm dimensão de energia e esta corresponde ao produto da força pelo deslocamento. Voltando à equação e substituindo as grandezas por suas dimensões temos: Q= W + Δ U F. L [=] F. L + F. L, onde comprovamos a homogeneidade dimensional da equação já que tem as mesmas dimensões nos dois lados.
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