Fenômenos de transporte

No tubo da figura, determinar a vazão em volume e a velocidade na seção ( 2 ), sabendo – seque o fluído é água.

                               
Nota: Como o fluido é incompressível, (líquido) então a Equação da Continuidade nos dá:

Q=v.A

Q1=Q2 ∴v1.A1=v2.A2 ∴v2=v1.A1/A2 v1.A1 ∴ v2=1m/s.10cm²/5cm² ∴v2=2m/s

A vazão será.

Q=v.A

Q1=v1.A1∴ Q1=1m/s.10cm² . 1m²/10⁴ cm² ∴ Q1=10^-3 m³/s

Q2=v2.A2 ∴ Q2=2m/s.5cm² . 1m²/10⁴ cm² ∴ Q2=10^-3 m³/s

Portanto.

Q=10^-3 m³/s . 1000L/1m³ »» Q=1L/s

Fenômenos de transporte

Um tubo admite água num reservatório, com vazão de 20 l /s. No mesmo reservatório é trazido óleo por outro tubo com uma vazão de 10 l /s. A mistura homogênea formada é descarregada por um tubo cuja seção tem uma área de 30 cm².
Determinar a massa específica da mistura no tubo de descarga e a velocidade da mesma.


ρ água = 1000 kg/m3
ρ óleo = 800 kg/m3

Eq. da continuidade.

Q3=Q1+Q2 ∴ ρ3.Q3= ρ1.Q1+ρ2.Q2 ∴ ρ3= ρ1.Q1+ρ2.Q2/Q3

Q3=? ∴ Q3=Q1+Q2 ∴ Q3=20+10 ∴Q3=30 L/s

ρ3=? ∴  ρ3= ρ1.Q1+ρ2.Q2/Q3  ∴ 1000.20+800.10/30 ∴  ρ3=933,3 kg/m³

Q=A.V ∴ V=Q/A ∴ V3=Q3/A3= V3=10 m/s

Observações:

V=vazão volumétrica
ρ= massa específica
Q= vazão mássica