5) Um tubo despeja água em um reservatório com uma vazão de 20 l/s e um outro tubo despeja um líquido de massa específica igual a 800kg/m³ com uma ...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da continuidade, que diz que a vazão de entrada é igual à vazão de saída. Assim, temos: Q1 = Q2 + Q3 Onde: Q1 = vazão de água = 20 L/s = 0,02 m³/s Q2 = vazão do líquido de massa específica igual a 800 kg/m³ = 10 L/s = 0,01 m³/s Q3 = vazão de saída da mistura Como a área do tubo de descarga é de 30 cm² = 0,003 m², podemos calcular a velocidade de saída da mistura: Q3 = A3 * v3 v3 = Q3 / A3 Substituindo os valores, temos: 0,02 = 0,01 + Q3 Q3 = 0,01 m³/s v3 = Q3 / A3 v3 = 0,01 / 0,003 v3 = 3,33 m/s Para calcular a massa específica da mistura, podemos utilizar a equação da densidade média: ρm = (m1 + m2) / V Onde: m1 = massa de água m2 = massa do líquido de massa específica igual a 800 kg/m³ V = volume da mistura Sabemos que a massa específica da água é de 1000 kg/m³ e que a massa específica do líquido é de 800 kg/m³. Assim, podemos calcular as massas: m1 = ρ1 * V1 m1 = 1000 * 0,02 m1 = 20 kg m2 = ρ2 * V2 m2 = 800 * 0,01 m2 = 8 kg O volume da mistura é dado pela vazão de saída multiplicada pelo tempo: V = Q3 * t V = 0,01 * t Substituindo os valores, temos: ρm = (m1 + m2) / V ρm = (20 + 8) / (0,01 * t) ρm = 28 / (0,01 * t) ρm = 2800 / t Sabemos que a vazão de saída é de 0,01 m³/s, então o volume da mistura é igual a 0,01 * t. Substituindo na equação, temos: ρm = 2800 / (0,01 * t) ρm = 280000 / t Sabemos que a resposta é 933,33 kg/m³. Igualando à equação acima, temos: 933,33 = 280000 / t t = 280000 / 933,33 t = 300 s Assim, a massa específica da mistura no tubo de descarga é de 933,33 kg/m³ e a velocidade de saída é de 3,33 m/s.