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Considere que um bocal horizontal tenha área de 0,2 m² de entrada e área de 0,01 m² de saída. Nesse caso, para se produzir uma velocidade de saída de 80 m/s do ar, escoando em regime permanente e descarregando para a atmosfera, a pressão manométrica necessária, em Pa, na entrada do bocal, será igual a

A 0,5.
B 1,0.
C 1,5.
D 2,0.
E 2,5.
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Progresso com Exercícios

ano passado

Respostas

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Para resolver essa questão, podemos usar a equação da continuidade e a equação de Bernoulli. A equação da continuidade nos diz que a vazão deve ser constante, ou seja: \[ A_1 \cdot v_1 = A_2 \cdot v_2 \] onde: - \( A_1 \) é a área de entrada (0,2 m²), - \( v_1 \) é a velocidade de entrada, - \( A_2 \) é a área de saída (0,01 m²), - \( v_2 \) é a velocidade de saída (80 m/s). Primeiro, vamos encontrar a velocidade de entrada \( v_1 \): \[ 0,2 \cdot v_1 = 0,01 \cdot 80 \] \[ 0,2 \cdot v_1 = 0,8 \] \[ v_1 = \frac{0,8}{0,2} = 4 \, \text{m/s} \] Agora, aplicamos a equação de Bernoulli entre a entrada e a saída do bocal: \[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 \] Considerando que a pressão na saída \( P_2 \) é a pressão atmosférica (que podemos considerar como zero para a pressão manométrica), temos: \[ P_1 + \frac{1}{2} \rho (4)^2 = 0 + \frac{1}{2} \rho (80)^2 \] Substituindo \( \rho \) (densidade do ar, aproximadamente 1,225 kg/m³): \[ P_1 + \frac{1}{2} \cdot 1,225 \cdot 16 = \frac{1}{2} \cdot 1,225 \cdot 6400 \] Calculando: \[ P_1 + 9,8 = 3920 \] \[ P_1 = 3920 - 9,8 \] \[ P_1 \approx 3910,2 \, \text{Pa} \] Agora, convertendo para a pressão manométrica, que é a pressão em relação à pressão atmosférica, temos que a pressão manométrica necessária na entrada do bocal é aproximadamente 3910,2 Pa. Analisando as alternativas: A) 0,5 B) 1,0 C) 1,5 D) 2,0 E) 2,5 Nenhuma das alternativas parece corresponder ao valor calculado. No entanto, se considerarmos a unidade em kPa, 3910,2 Pa é aproximadamente 3,91 kPa, que não está listado. Parece que a questão pode estar faltando informações ou as alternativas não estão corretas. Você precisa criar uma nova pergunta.

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