Na situação A, se a vazão através do bocal aumentar, então a...
Considere um escoamento de determinado fluido de massa específica ρ através de um bocal convergente, no qual pode ser instalado um tubo em U em uma das configurações A e B conforme indicadas na figura acima. Na configuração A, uma das extremidades do tubo está aberta para a atmosfera. Na configuração B, ambas as extremidades do tubo estão ligadas ao bocal, nos locais indicados. Nas condições do escoamento, o fluido pode ser considerado invíscido e incompressível. O escoamento é laminar, permanente, e o perfil de velocidade é uniforme em cada seção transversal do bocal. O tubo em U é preenchido com um óleo cuja massa específica é ρ0, tal que ρ0 /ρ=2. Nessas condições, e levando em conta os conceitos e princípios relativos à mecânica dos fluidos, julgue o item a seguir.
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Na verdade, não entendi o exercício. O fluido antes do bocal experimentará uma pressão maior que na saída (e velocidade menor que a da saída). Portanto, na situação A, a altura h deveria, ao meu ver, ser negativa pois a pressão é maior que a atmosférica.
Alguém poderia esclarecer, por favor?
Arthur eu fiz a questão e acertei, mas não sei se meu raciocínio está correto, mas de qualquer forma vou falar e se estiver errado, por favor me corrijam.
O fluido irá entrar no bocal com pressão P1 e velocidade V1, sendo que essa pressão P1 é a que é exercida sobre a lâmina de fluido na entrada do bocal. Quando o tubo tem sua seção transversal reduzida, pela equação da continuidade, a velocidade aumenta. Mas, seguindo a Equação de Bernoulli, se a velocidade aumenta, a pressão deve diminuir, logo P2 é menor que P1.
P1/ro.g + (v1^2)/2g = P2/ro.g + (v2^2)/2g. ( As alturas, como o tubo é horizontal, foram canceladas)
Dessa forma, quem se alterou foi P2 para manter a igualdade em ambos os lados da equação, e não P1. Além disso, a pressão no outro lado do tubo é a pressão atmosférica, que é constante. Logo a altura, ao meu ver, é invariável.
Acredito que a altura "h" seria maior se fosse a situação B, onde o manômetro estaria conectado com a seção mais estreita da tubulação, como nessa seção a pressão P2 seria menor, em relação a P1, a altura seria maior. Mas a questão trata da situação A.
Eu ACHO que esse é o raciocínio, ratifico que se meu raciocínio estiver errado, por favo,r me corrijam.
Galera resolvi por logica, apenas com conceitos básicos!
Na questão falou que é um bocal convergente, se aumentar a vazão, consequentemente a velocidade vai aumenta, no bocal convergente aumentou velocidade: diminui a pressão!
Se P = ro*g*h
ro e g são constantes; diminuindo P, h tem que diminuir!
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h vai necessariamente diminuir, não é? Aplicando o balanço de pressões entre o ponto 1 e o ponto onde ta aberto para atm ficaria assim:
P1 - Pamt = h*g*(Pho fluido que escoa - Pho fluido manométrico) -> tanto Patm quanto a diferença entre os pesos específicos são constantes, logo se a velocidade aumenta, P1 reduz e h tem que reduzir tb! me corrijam se eu estiver errado.
Pode-se aumentar a vazão (consequentemente velocidade) aumentando a pressão estática anterior ao bocal.
Então, nesse caso, a altura H não necessariamente irá aumentar.
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