Vamos resolver passo a passo a questão de Mecânica dos Fluidos. Dados: - Área seção 1, \( A_1 = 20 \text{ cm}^2 = 20 \times 10^{-4} \text{ m}^2 = 2 \times 10^{-3} \text{ m}^2 \) - Área seção 2, \( A_2 = 10 \text{ cm}^2 = 10 \times 10^{-4} \text{ m}^2 = 1 \times 10^{-3} \text{ m}^2 \) - Massa específica na seção 1, \( \rho_1 = 1,2 \text{ kg/m}^3 \) - Massa específica na seção 2, \( \rho_2 = 0,9 \text{ kg/m}^3 \) - Velocidade na seção 1, \( V_1 = 10 \text{ m/s} \) --- ### 1. Vazão mássica (\( \dot{m} \)) A vazão mássica é constante ao longo do tubo (princípio da conservação de massa): \[ \dot{m} = \rho_1 A_1 V_1 = \rho_2 A_2 V_2 \] Calculando \( \dot{m} \) na seção 1: \[ \dot{m} = 1,2 \times 2 \times 10^{-3} \times 10 = 1,2 \times 0,02 = 0,024 \text{ kg/s} \] --- ### 2. Velocidade na seção 2 (\( V_2 \)) Usando a conservação da massa: \[ \dot{m} = \rho_2 A_2 V_2 \Rightarrow V_2 = \frac{\dot{m}}{\rho_2 A_2} = \frac{0,024}{0,9 \times 1 \times 10^{-3}} = \frac{0,024}{0,0009} = 26,67 \text{ m/s} \] --- ### 3. Vazão volumétrica (\( Q \)) A vazão volumétrica é dada por: \[ Q = A \times V \] Pode ser calculada em qualquer seção, por exemplo, na seção 1: \[ Q_1 = A_1 V_1 = 2 \times 10^{-3} \times 10 = 0,02 \text{ m}^3/\text{s} \] Na seção 2: \[ Q_2 = A_2 V_2 = 1 \times 10^{-3} \times 26,67 = 0,02667 \text{ m}^3/\text{s} \] Note que o volume não é constante porque a densidade varia (escoamento compressível). --- ### 4. Vazão em peso (\( W \)) A vazão em peso é a força peso do fluido que passa por unidade de tempo: \[ W = \dot{m} \times g \] Considerando \( g = 9,81 \text{ m/s}^2 \): \[ W = 0,024 \times 9,81 = 0,2354 \text{ N} \] --- ### Resumo das respostas: - Vazão mássica: \( \dot{m} = 0,024 \text{ kg/s} \) - Velocidade na seção 2: \( V_2 = 26,67 \text{ m/s} \) - Vazão volumétrica na seção 1: \( Q_1 = 0,02 \text{ m}^3/\text{s} \) - Vazão volumétrica na seção 2: \( Q_2 = 0,02667 \text{ m}^3/\text{s} \) - Vazão em peso: \( W = 0,2354 \text{ N} \) --- Se precisar de mais ajuda, é só chamar!