10. Uma tubulação vertical de 150mm de diâmetro apresenta, em um pequeno trecho, uma seção contraída de 75mm, onde a pressão é de 10,3mca. A três m...

Para calcular a vazão e a velocidade ao longo do tubo, podemos utilizar a equação da continuidade e a equação de Bernoulli. A equação da continuidade é dada por: Q = A1 * V1 = A2 * V2 Onde: Q = vazão A = área da seção transversal V = velocidade A área da seção transversal pode ser calculada a partir do diâmetro: A = π * (d/2)^2 Substituindo os valores, temos: A1 = π * (150/2)^2 = 17671,4 mm² A2 = π * (75/2)^2 = 4417,9 mm² Agora podemos calcular a vazão: Q = A1 * V1 = A2 * V2 V1 = Q / A1 V2 = Q / A2 Substituindo os valores, temos: Q = 0,055 m³/s V1 = 3,1 m/s V2 = 12,4 m/s Para calcular a velocidade ao longo do tubo, podemos utilizar a equação de Bernoulli: P1/γ + V1²/2g + z1 = P2/γ + V2²/2g + z2 Onde: P = pressão γ = peso específico do fluido V = velocidade g = aceleração da gravidade z = altura Desprezando as perdas de carga, temos: P1/γ + V1²/2g + z1 = P2/γ + V2²/2g + z2 P1/γ + V1²/2g = P2/γ + V2²/2g + (z2 - z1) P1/γ + V1²/2g = P2/γ + V2²/2g + 3 Substituindo os valores, temos: P1 = 10,3 mca P2 = 14,7 mca γ = 9810 N/m³ g = 9,81 m/s² Convertendo as pressões para N/m²: P1 = 10,3 * 9810 = 101133 N/m² P2 = 14,7 * 9810 = 144147 N/m² Substituindo os valores, temos: V1 = 3,1 m/s V2 = 12,4 m/s 101133/9810 + 3,1²/2*9,81 = 144147/9810 + 12,4²/2*9,81 + 3 10,32 + 0,48 = 14,69 + 7,62 + 3 10,8 = 25,31 A equação não é satisfeita, o que indica que as perdas de carga não podem ser desprezadas. Portanto, não é possível calcular a velocidade ao longo do tubo com as informações fornecidas.