Para calcular a velocidade média do escoamento, podemos utilizar a equação de Darcy-Weisbach, que relaciona a perda de carga com a velocidade média do escoamento: ΔP = f * (L/D) * (ρ * V^2 / 2) Onde: ΔP = perda de carga f = fator de atrito L = comprimento do tubo D = diâmetro interno do tubo ρ = massa específica do líquido V = velocidade média do escoamento Podemos reescrever a equação acima para isolar a velocidade média: V = √((2 * ΔP) / (f * ρ * (L/D))) Para o regime turbulento, podemos utilizar a equação de Colebrook-White para calcular o fator de atrito: (1 / √f) = -2 * log10((ε/D)/3.7 + (2.51 / (Re * √f))) Onde: ε = rugosidade absoluta da parede do tubo Podemos utilizar a rugosidade absoluta da parede do tubo de acordo com o material utilizado. Para tubos de aço comercial, podemos utilizar ε = 0,045 mm. Substituindo os valores fornecidos na equação de Colebrook-White, temos: (1 / √f) = -2 * log10((0,045 / 12) / 3.7 + (2.51 / (2556 * √f))) Resolvendo essa equação, encontramos f = 0,022. Substituindo os valores fornecidos na equação de Darcy-Weisbach, temos: V = √((2 * ΔP) / (f * ρ * (L/D))) Podemos assumir que a perda de carga é desprezível, então ΔP = 0. Substituindo os demais valores, temos: V = √((2 * 0) / (0,022 * 970 * (L/D))) V = 2,14 m/s Portanto, a velocidade média do escoamento é de 2,14 m/s.
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