Em um tubo, admite-se água (massa específica = 1000 kg/m³) com uma vazão de 30 L/s. Um óleo (massa específica = 780 kg/m³) chega ao mesmo reservató...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a equação da continuidade, que diz que a vazão em um ponto do tubo é igual à vazão em qualquer outro ponto do tubo. Assim, podemos escrever: Q = A * v onde Q é a vazão, A é a área da seção transversal do tubo e v é a velocidade do fluido. Para a água, temos: Qágua = 30 L/s = 0,03 m³/s ρágua = 1000 kg/m³ Aágua = π * (0,2 m)² / 4 = 0,0314 m² vágua = Qágua / Aágua = 0,03 / 0,0314 = 0,955 m/s Para o óleo, temos: Qóleo = 18 L/s = 0,018 m³/s ρóleo = 780 kg/m³ Aóleo = π * (0,2 m)² / 4 = 0,0314 m² vóleo = Qóleo / Aóleo = 0,018 / 0,0314 = 0,573 m/s Como a emulsão é formada pela mistura de água e óleo, podemos calcular a vazão da emulsão como a soma das vazões de água e óleo: Qemulsão = Qágua + Qóleo = 0,03 + 0,018 = 0,048 m³/s A área do tubo de descarga é de 20 cm², ou seja, 0,002 m². Podemos usar a equação da continuidade novamente para calcular a velocidade da emulsão no tubo de descarga: Qemulsão = A * vemulsão vemulsão = Qemulsão / A = 0,048 / 0,002 = 24 m/s O peso específico da emulsão pode ser calculado como a soma dos pesos específicos de água e óleo, ponderados pelas frações volumétricas de cada componente: ρemulsão = ρágua * Vágua + ρóleo * Vóleo onde Vágua e Vóleo são as frações volumétricas de água e óleo, respectivamente. Podemos calcular essas frações a partir das vazões de água e óleo: Vágua = Qágua / Qemulsão = 0,03 / 0,048 = 0,625 Vóleo = Qóleo / Qemulsão = 0,018 / 0,048 = 0,375 Substituindo na equação, temos: ρemulsão = 1000 * 0,625 + 780 * 0,375 = 906,25 + 292,5 = 1198,75 kg/m³ Assim, a alternativa correta é a letra A: peso específico = 9000,67 N/m³.