Considere uma tubulação de água que consiste em um tubo de 2,0 cm de diâmetro por onde a água entra com velocidade de módulo 2,0 m/s sob uma pressão de 5,0 x 105 Pa. Outro tubo de 1,0 cm de diâmetro encontra-se a 5,0 m de altura, conectado ao tubo de entrada. Considerando-se a densidade da água igual a 1,0 x 103 kg/m3 e desprezando-se as perdas, calcule a pressão da água no tubo de saída. Adote g = 10 m/s2. Em seguida, assinale a alternativa correta.
More Questions From This User See All
Lista de comentários
Resposta: 3,2 x 105 Pa.
Explicação:
Para calcular a pressão da água no tubo de saída, podemos seguir os seguintes passos:
Calcule a altura de queda da água:
h = 5 m
Calcule a energia potencial da água no topo da tubulação:
E = mgh
E = (1,0 x 103 kg/m3) x (10 m/s2) x (5 m)
E = 5 x 103 J
Calcule o trabalho realizado pela pressão sobre a água:
W = P x ΔV
W = (5,0 x 105 Pa) x (2,0 x 10-4 m3)
W = 1,0 x 102 J
Calcule a variação de energia cinética da água:
ΔE = E - W
ΔE = (5 x 103 J) - (1,0 x 102 J)
ΔE = 4,0 x 103 J
Calcule a velocidade da água no tubo de saída:
ΔE = (1/2) x m x v2
(4,0 x 103 J) = (1/2) x (1,0 x 103 kg/m3) x v2
v = 4,0 m/s
Calcule a área da seção transversal do tubo de saída:
A = π x (d/2)2
A = π x (1,0 x 10-2 m/2)2
A = 3,1 x 10-4 m2
Calcule a pressão da água no tubo de saída:
P = F/A
P = m x v2 / A
P = (1,0 x 103 kg/m3) x (4,0 m/s)2 / (3,1 x 10-4 m2)
P = 3,2 x 105 Pa
Portanto, a pressão da água no tubo de saída é de 3,2 x 105 Pa.