Uma instalação de bombeamento de água é representada no cro...

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Ano: 2015 Banca: FGV Órgão: TJ-RO Prova: FGV - 2015 - TJ-RO - Engenheiro Mecânico |
Q762611 Engenharia Mecânica
Uma instalação de bombeamento de água é representada no croqui abaixo: Imagem associada para resolução da questão Dado; g=10m/s2; ; massa específica da água = 1.000 Kg/m3 A bomba funciona em regime permanente e os níveis dos reservatórios são mantidos constantes. O diâmetro da tubulação de sucção é igual ao da tubulação de recalque, Para uma vazão de 0,05 kg/s a potência fornecida diretamente à água ao passar pela bomba é igual a 2500 watt. O valor da potência consumida pelo total das perdas de carga é:
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H1+Hb = H2+Hp (I)

Hb = N/γ.Q = 2500/(10000.0,05) = 5m

H1 = v^2/2g + z + p/γ = z = 0,5m

H2 = v^2/2g + z + p/γ = z = 5m

voltando à equação (I)

0,5 + 5 = 5 + Hp

Hp = 0,5m

A potência da perda será:

N = γ.Q.Hp = 10000.0,05.0,5 = 250W

Tem um erro no enunciado, por isso está gerando um conflito no gabarito ou nas unidades.
A vazão deveria ser em volume 0,05m³/s. Que multiplicando pelo peso específico(1000kg/m³), ficaria 50 kg/s. Aí sim as unidades e o gabarito batem. 

danilo esse Q é vazao volumétrica, e o enunciado fornece vazao massica

Exatamente João Neto, a questão possui um erro no enunciado, ao invés da vazão ser 0,05kg/s é 0,05m^3/s. Erro no enunciado. A resolução consiste em aplicar a lei de conservação de energia entre dois pontos. Para facilitar as contas eu escolhi os dois pontos onde está a lâmina de água dos reservatórios, pois nesse caso as duas velocidades se igualam à zero e as pressões de ambos os lados é cortada por serem iguais (atmosférica). Após isso é só resolver a equação. Vale lembrar que quem usar a equação que possui as alturas de elevação, altura de recalque e altura de perda de carga, através da equação abaixo é possível relacionar as alturas com as potências.


Equação que relaciona as alturas e potências:

P=(rô).g.Q.h, onde (rô) é a massa específica do fluido, g é a aceleração da gravidade, Q é a vazão volumétrica, e h a altura, seja ela de recalque, elevação, perda de carga...

H(manométrica) = h(descarga) - h(sucção) = (Zd + hfd) - (Zs -hfs) = (5,0 - 0,5) + (hfd + hfs) = 4,5 + (hfd + hfs)

Potbomba = (rô).g.Q.Hbomba / rendimento = 2500 W logo Hbomba = 5,0

Igualando as expressões H(manométrica) = Hbomba

4,5 + (hfd + hfs) =5,0

( hfd + hfs) =0,5 m

Este fator representa a soma das perdas na descarga e na sucção

Potperdas = (rô).g.Q.(hfd + hfs) / rendimento = 250 W

https://www.passeidireto.com/pergunta/26097271/livro-bombas-industriais-edson-mattos-e-reinaldo-falco

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