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Um bombeiro em uma escada a 80 pés acima do solo deve ser capaz de borrifar água a mais 30 pés de altura com o bocal da mangueira com diâmetro de s...

Um bombeiro em uma escada a 80 pés acima do solo deve ser capaz de borrifar água a mais 30 pés de altura com o bocal da mangueira com diâmetro de saída de 1 pol. Suponha uma bomba de água no solo e um fluxo reversível (mangueira, bocal incluído) e encontre a potência mínima necessária.


Essa pergunta também está no material:

Exercício de Termodinâmica I - 1
2 pág.

Introdução Aos Fluidos e à Termodinâmica Universidade Federal FluminenseUniversidade Federal Fluminense

💡 1 Resposta

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Para encontrar a potência mínima necessária, podemos utilizar a equação da energia mecânica. A energia mecânica é a soma da energia potencial gravitacional e da energia cinética. No caso do bombeiro borrifando água, a energia potencial gravitacional é convertida em energia cinética da água. Portanto, podemos igualar a energia potencial gravitacional à energia cinética para encontrar a potência mínima necessária. A energia potencial gravitacional é dada por mgh, onde m é a massa da água, g é a aceleração da gravidade e h é a altura. A energia cinética é dada por (1/2)mv^2, onde m é a massa da água e v é a velocidade da água. Igualando as duas equações, temos: mgh = (1/2)mv^2 A massa m se cancela, e podemos simplificar a equação para: gh = (1/2)v^2 A velocidade v é dada pela vazão da água dividida pela área do bocal da mangueira. A vazão é a quantidade de água que passa por unidade de tempo. A potência é dada pela energia transferida por unidade de tempo, que é igual à vazão multiplicada pela energia cinética. Portanto, a potência mínima necessária é dada por: P = vazão * (1/2)v^2 Espero que isso ajude! Se você tiver alguma dúvida adicional, é só perguntar.

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