Fenomenos Dos Transportes

2° Etapa:

Passo 1

Calcular a pressão no fundo do tanque principal e do tanque auxiliar, quando estiver completamente cheio, ambos abertos a atmosfera, de acordo com a geometria estabelecida.

P1=P2

P1=PATM+γH2O.hH2O→101230.0,3.10000→P1=30369×104Pa

P2=PATM+γH2O.hH2O→101230.0,1.10000→P2=10123×104Pa

Passo 2

Encontrar qual é a vazão de enchimento da câmara e quanto tempo é gasto em minutos, considerando que o tubo que conecta o tanque principal ao auxiliar tem 10 cm de diâmetro e que a velocidade média na tubulação seja no máximo de 2 m/s, e de acordo com a geometria

estabelecida.

A=πr^2→A=0,0314m²

V=d.A→V=4,2×〖10〗^(-3) m³

Q_V=dA/t→t=d A/Q_V →t=31,82s

Passo 3

Calcular o número de Reynolds e descobrir qual é o regime de escoamento para a tubulação que faz o enchimento do tanque principal.

R_(e=) 1000.2.0.1/(1x〖10〗^(-3) ) 〖→R〗_e=2×〖10〗^5→Escoamento Laminar

3°Etapa:

Passo 1

Pesquisar em livros da área, revistas e jornais ou sites da internet sobre em quais condições ou hipóteses se pode utilizar a Equação de Bernoulli e quais as considerações devem ser feitas no seu projeto para que a mesma seja utilizada.

Resposta: A equação de Bernoulli, como o próprio nome indica, foi desenvolvida pelo matemático e físico suíço Daniel Bernoulli (1700-1782).

A integração da equação dp/ρ + g dz + v dv = 0, no caso de massa específica constante, origina a equação de Bernoulli: gz + v2/2 + p/ρ = constante.

A constante de integração (designada constante de Bernoulli) varia, em geral, de uma linha de corrente à outra, mas permanece constante ao longo de uma linha de corrente num escoamento permanente, sem atrito, de um fluido incompressível. Estas quatro hipóteses são necessárias e devem ser lembradas quando da sua aplicação.

Passo 2

Calcular a pressão na entrada do tanque principal, considerando que os 15 cm de comprimento do tubo seja igual à altura de diferença entre o tanque principal e o tanque auxiliar e que o tanque principal seja aberto à atmosfera. Considerar que a velocidade no tubo varia de 1,95 m/s até 2,05 m/s.

Resposta:

P_ATM+z_P+P_P/γ+(V_P^2)/2g=z_S+P_S/γ+(V_S^2)/2g→P_P=(P_S/γ+(V_S^2)/2g-(V_P^2)/2g+P_ATM )γ

P_P=(10123×〖10〗^4/10000+〖1,95〗^2/2.10-〖2,05〗^2/2.10-101230)10000→P_P=9,1107×〖10〗^9 Pa

Passo 3

Calcular a energia térmica ou interna no tubo por unidade de peso, supondo que o escoamento é adiabático, isto é, sem trocas de calor e esse aquecimento é provocado pelo atrito do líquido com o tubo. Para efeito de cálculos, considerar que a massa específica da água é igual a 0,998 g/cm3. Adotar a aceleração