Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre mecânica dos fluidos em engenharia mecânica

A figura a seguir ilustra o escoamento de um gás em regime permanente através de um trecho de uma tubulação.



Considerando-se os dados apresentados referentes à seção 1 e à seção 2, têm-se para a velocidade V₂ , em m/s,

Um gás ideal escoa em regime permanente na tubulação ilustrada acima. Na seção 1, P₁ = 500 kPa e T₁ = 300 K. Na seção 2, P₂ = 100 kPa, T₂ = 200 K, e a velocidade média do fluido, V₂ , é de 400 m/s.

Considerando que o diâmetro interno da tubulação é de 80 mm e que as distribuições de temperatura e pressão são uniformes em todas as seções transversais do tubo, a velocidade média do fluido na seção 1, em m/s, é

Considerando que no manômetro diferencial, ilustrado na figura, o fluido 1 possui peso específico de 10.000 N/m³ , o fluido 2, de 136.000 N/m³ , e o fluido 3, de 7.000 N/m³ , o módulo da diferença de pressão, P_a - P_b , em kPa, é

As equações gerais do movimento, quando aplicadas aos escoamentos invíscidos, ficam reduzidas às equações de Euler.

A equação de Euler na direção y é

Uma tubulação considerada ideal (sem perdas de carga), possuindo uma área de saída igual à metade da área de entrada, é posicionada na horizontal. Considerando um escoamento no interior da tubulação em regime permanente de água ( ρ = 1.000 kg/m³ ) incompressível e uniforme, a Equação de Bernoulli estabelece que, para uma velocidade de saída de 2 m/s, a pressão na entrada da tubulação relativamente à saída para a atmosfera, em kPa, vale