a) 2,89 L/s é a vazão em volume na seção 2
b) 1,73 kg/s é a vazão em massa na seção 2
c) 4,81 m/s é a velocidade média na seção 2
onde usamos 3 algarismos significativos uma vez que a gravidade (que tem apenas 2 algarismos significativos) não é relevante para estes cálculos
Considerações iniciais:
Como a tubulação se encontra na horizontal, podemos admitir que a aceleração da gravidade não vai impactar no escoamento do fluido uma vez que o escoamento é horizontal.
Note que esta suposição seria inválida caso o escoamento fosse vertical.
Como se trata de um fluido ideal, este fluido é incompressível e é contínuo e portanto o volume que atravessa a seção 1 é igual ao volume que atravessa a seção 2.
Logo, podemos calcular o que se pede para este fluido usando a equação da continuidade:
[tex]A_1 v_1 =A_2 v_2[/tex]
Velocidade média na seção 2 (letra c)
Temos como dados:
[tex]A_1 = \pi (0,0138m)^2 [/tex]
[tex]A_2 = \pi (0,0089m)^2 [/tex]
[tex]v_1 = 2m/s[/tex]
Pela equação da continuidade, a velocidade vale [tex]\bf v_2 = 4,8 m/s[/tex]:
[tex]A_1 v_1 =A_2 v_2[/tex]
[tex] v_2 = \dfrac{A_1v_1}{A_2} = 2m/s \cdot\dfrac{\pi(0,0138m)^2}{\pi(0,0089m)^2}\ approx 4,8 m/s[/tex]
Vazão em volume m³/s (letra a)
Como a velocidade do fluxo do líquido é perpendicular à área da seção, podemos usar a equação da continuidade para definir a vazão na seção 2 como
[tex]\rm{Vazao} = A_2 v_2= m^2 \cdot \dfrac{m}{s} = \dfrac {m^3}{s}[/tex]
Como [tex]A_2 = (0,0089 m )^2[/tex] e [tex] v_ 2 = 4,8 m/s[/tex], a vazão será:
[tex]\rm{Vazao} = (0,0089 m )^2\cdot 4,8 m/s = 0,002886m^3/s \approx 2,9 L/s[/tex]
Vazão em massa kg/s (letra b)
Basta usar a densidade do fluido para converter o volume em massa.
Lembre que [tex]d = \frac{kg}{m^3}[/tex].
Logo, [tex]kg = m^3 \cdot d[/tex]
Como já conhecemos o volume da vazão [tex]0,002886m^3/s[/tex] e a densidade [tex]600 kg/ m^3[/tex], a vazão em massa será 1,7 kg:
[tex]0,002886m^3/s \cdot 600 kg/ m^3 = 1,7316 kg/s \approx 1,7kg/s[/tex].
Para mais questões sobre fluidos veja
https://brainly.com.br/tarefa/50985395
https://brainly.com.br/tarefa/24858212
