Um trecho de seção contínua de um duto com área transversal de 12 cm² e diâmetro hidráulico de 30 mm possui 36 metros de extensão, com vazão de 2,4 litros por segundo. Considerando que o fator de atrito é 0,01, qual a perda de carga desse trecho? Adote g = 10 m/s².
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Resposta:
Primeiramente, vamos converter as unidades da vazão para metros cúbicos por segundo:
2,4 litros por segundo = 0,0024 metros cúbicos por segundo
A partir da equação de vazão para um duto, temos:
Q = A•v
onde:
Q = vazão (m³/s)
A = área de secção transversal (m²)
v = velocidade da água (m/s)
Como sabemos a vazão e a área, podemos determinar a velocidade da água:
v = Q/A = 0,0024 m³/s / 0,012 m² = 0,2 m/s
Agora nós sabemos a velocidade e o diâmetro hidráulico, podemos usar a equação de perda de carga em um duto para calcular a perda de carga.
hf = 4•f•L•(v²/2g)
onde:
hf = perda de carga (m)
f = fator de atrito
L = comprimento do duto (m)
v = velocidade da água (m/s)
g = gravidade (m/s²)
Então, a perda de carga desse trecho é:
hf = 4•0,01•36•(0,2²/2•10) = 0,35 m