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1 MÓDULO 2 – Equação da Continuidade A Figura 2.1 apresenta o esquema de um tubo. Sejam A1 e A2 as áreas das secções retas em duas partes distintas do tubo. As velocidades de escoamento em A1 e A2 valem, respectivamente, 1v e 2v . Figura 2.1 – Esquema de escoamento em um tubo de seção variável Observando a Figura podemos notar que: Ponto 1: m1= (1 A1 v1) t Ponto 2, m2= (2 A2 v2) t Considerando que o sistema opera em regime permanente, a massa m1 que flui para uma região deve ser igual à massa m2 que sai da região. Ou seja m1= m2, tal que, em regime permanente: (1 A1 v1) t= (2 A2 v2) t 222111 AvAv (Equação da continuidade) Se a densidade do fluido é constante em ambas as seções, então a equação da continuidade pode ser escrita como segue. 2211 AvAv 2 EXEMPLO 1 - Para a tubulação mostrada na figura, calcule a vazão em massa e em volume sabendo-se que A1 = 10cm² e A2 = 5cm². Dados: ρ = 1000kg/m³ e v1 = 1m/s. Resolução A solução do exemplo requer a aplicação da equação da continuidade entre os pontos (1) e (2). Consideraremos a densidade constante smmm s m /2 v )105(v)1010(1 AvAv 2 24 2 24 2211 Agora poderemos calcular as vazões: - vazão volumétrica: s m 0,001Q )105(2 Av 3 24 22 m s m Q - vazão em massa: s kg 1Q )105(21000 Av 24 322 m s m m kg Qm 2) Um tubo despeja água em um reservatório com uma vazão de 20L/s e um outro tubo despeja um líquido de densidade 800kg/m³ com uma vazão de 10 L/s. A mistura formada é descarregada por um tubo da área igual a 30cm². Determinar a densidade da mistura no tubo de descarga. Resolução 332211 333222111 m3m2m1 AvAvAv Q QQQ QQ 3 33 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 1 33,933 03,001,080002,01000 03,001,002,0 m kg s m s m m kg s m m kg s m s m s m
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