Balanço de energia - exercicios
Elementos e Mecânica dos Fluídos
Exemplo: O tanque da figura descarrega água à atmosfera pelo tubo indicado. Sendo o tanque de grandes dimensões e o fluído considerado perfeito, determinar a vazão em volume de água descarregada se a área da seção do tubo é 10cm 2 .
2
5.1 – A bomba da figura recalca 84 s de água. Um manômetro diferencial acusa um desnível de 20 cmHg . Determinar a potência da bomba em cv se seu rendimento é 70%. Dados: H O 1000 kgf m 3 ; Hg 13.600 kgf m3 .
He Ze 2g Zs Ze 2g 2 0,37m 1 Ze vs Ps Pe
2
HB ve Pe HB Zs 2g ve
2 2
Hs vs Ps
2
HB Zs
Equação da continuidade Qe s Qs Qs ve Ae
2
Equação manométrica partida desce 84 84 10 3 m 3 s ve De 4 ve 1,71m s Qe Ae 84 …exibir mais conteúdo…
m 10 20 s s 20 m s 2 N N 600.000 2 m2 m 10.000 N m 3 HT 78m
Bernoulli entre 3 e 2 : Hp3,2 5,2m 2,0m v2 2g
2
104 cm 2
v2
10 m s
HT
5m 15m 58m
Hp3,2 3,2m Hp4,1
H3 v2
H2
2
Logo:
2g Hptotal 2,0m
Qm Qm note: 900 kgf m3 10 m s 2 3,132 utm s
4 m s 87 10 4 m 2 utm kgf s2 m
Potência trocada com fluído N 15.600 N N m s 15.600 J s
N
Q HT
N
104
N
m
3
20 10
3
m3 s
78m
e ) Potência da turbina: NT N T Q HT T NT NT 0,8 900kgf m3 0,0348 s 3m
N
15.600w
Qm
Q
Q
Qm
Q
3,132 utm s 90 utm m3
Q
0,0348
m3 s
d ) Tipo de máquina: Bernoulli entre 4 e 1 : H4 Hm H1 Hp4,1 6 Hm 1 2
15 cv
T
T
NT N 70,7%
T
736 w 1cv 15.600 w
T
0,707
m3 1cv kgf m 75,168 kgf m s 75 s NT 1,00224cv NT 1cv
Hm
3 6
Hm
3m
Alessandro Mazza alessandromazza@uol.com.br Paulo Vinicius Rodrigues de Lima paulo.vini2004@gmail.com
turbina
Alessandro Mazza alessandromazza@uol.com.br Paulo Vinicius Rodrigues de Lima paulo.vini2004@gmail.com
Elementos e Mecânica dos Fluídos
5.23 – Supondo na instalação abaixo que os reservatórios são de grandes dimensões e sendo dados: áreas das seções das tubulações todas iguais a 10cm2, vazão em volume Q 10 L s ;
pressão P2
a) b) c) d)
0,6 kgf cm2 ; Pm 0,8 kgf cm 2 ; Hp0,1 2m ; 10 3 kgf m 3 ; determinar: O sentido do escoamento (justificar); O tipo de máquina (justificar); A potência trocada entre a máquina e o fluído, em cv; A