Um fluido ideal, sem viscosidade e incompressível, escoa por um tubo horizontal de seção quadrada de lado L1 = 2,0cm. Esse tubo, a partir de certo ...

Para calcular a variação da pressão ΔP, podemos utilizar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura de um fluido em um ponto com a pressão, a velocidade e a altura em outro ponto. Para isso, vamos considerar que a altura é constante e que a velocidade do fluido é a mesma em ambos os pontos. Assim, temos: Q = A1.V1 = A2.V2 Onde: Q = vazão = 3,6 litros/s = 0,0036 m³/s A1 = área da seção transversal do tubo na entrada = L1² = (2,0 cm)² = 4,0 cm² = 4,0 x 10^-4 m² A2 = área da seção transversal do tubo na saída = L2² = (6,0 cm)² = 36,0 cm² = 36,0 x 10^-4 m² V1 = velocidade do fluido na entrada V2 = velocidade do fluido na saída g = aceleração da gravidade = 9,81 m/s² Assim, podemos calcular a velocidade do fluido na entrada: V1 = Q/A1 = 0,0036 m³/s / 4,0 x 10^-4 m² = 9 m/s E a velocidade do fluido na saída: V2 = Q/A2 = 0,0036 m³/s / 36,0 x 10^-4 m² = 1 m/s Agora, podemos aplicar a equação de Bernoulli entre os pontos de entrada e saída do tubo: P1 + 1/2.ρ.V1² = P2 + 1/2.ρ.V2² Onde: P1 = pressão na entrada do tubo P2 = pressão na saída do tubo ρ = densidade do fluido = constante Como o fluido é incompressível e ideal, sua densidade é constante e podemos cancelá-la da equação. Além disso, como o fluido é ideal, sem viscosidade, não há perda de energia devido a atrito, e podemos considerar que a energia mecânica do fluido é conservada. Assim, temos: P1 + 1/2.ρ.V1² = P2 + 1/2.ρ.V2² P1 + 1/2.V1² = P2 + 1/2.V2² Como a altura é constante, podemos cancelá-la da equação. Substituindo os valores, temos: P1 + 1/2.(9 m/s)² = P2 + 1/2.(1 m/s)² P1 + 40,5 kPa = P2 + 0,5 kPa ΔP = P2 - P1 = 40 kPa Portanto, a variação da pressão ΔP é de 40 kPa. A alternativa correta é a letra A) 40.