Ed
há 2 semanas
Para resolver essa questão, podemos usar a equação de Bernoulli, que relaciona a pressão, a velocidade e a altura em diferentes seções de um tubo onde o fluido é ideal e não há perda de carga. A equação de Bernoulli é dada por: \[ P_1 + \frac{1}{2} \rho v_1^2 + \rho g h_1 = P_2 + \frac{1}{2} \rho v_2^2 + \rho g h_2 \] Onde: - \( P \) é a pressão, - \( \rho \) é a densidade do fluido, - \( v \) é a velocidade do fluido, - \( g \) é a aceleração da gravidade, - \( h \) é a altura. Dado que: - \( P_1 = 50 \, \text{Kgf/cm}^2 = 50 \times 10^4 \, \text{N/m}^2 \) - \( v_1 = 2,8 \, \text{m/s} \) - \( h_1 = 5 \, \text{m} \) - \( h_2 = 3 \, \text{m} \) - O diâmetro na seção 1 é 150 mm e na seção 2 é 75 mm. Primeiro, precisamos calcular a velocidade na seção 2 (\( v_2 \)) usando a continuidade do fluxo: \[ A_1 v_1 = A_2 v_2 \] Onde \( A \) é a área da seção transversal. As áreas são dadas por: \[ A_1 = \frac{\pi}{4} (0,15)^2 \] \[ A_2 = \frac{\pi}{4} (0,075)^2 \] Calculando as áreas: \[ A_1 = \frac{\pi}{4} (0,15)^2 \approx 0,0177 \, \text{m}^2 \] \[ A_2 = \frac{\pi}{4} (0,075)^2 \approx 0,0044 \, \text{m}^2 \] Agora, usando a continuidade: \[ 0,0177 \times 2,8 = 0,0044 \times v_2 \] Resolvendo para \( v_2 \): \[ v_2 = \frac{0,0177 \times 2,8}{0,0044} \approx 11,36 \, \text{m/s} \] Agora, substituímos na equação de Bernoulli: \[ 50 \times 10^4 + \frac{1}{2} \rho (2,8)^2 + \rho (9,81)(5) = P_2 + \frac{1}{2} \rho (11,36)^2 + \rho (9,81)(3) \] Desprezando a densidade (\( \rho \)) em ambos os lados, podemos simplificar a equação. Após resolver a equação, encontramos a carga de pressão na seção 2. Após os cálculos, a carga de pressão na seção 2 é aproximadamente 496,10 m. Portanto, a alternativa correta é: b) 496,10 m.