Como calcular o fluxo, o volume e a pressão da água

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É possível calcular a taxa de fluxo, o volume a pressão em uma caixa d'água utilizando fórmulas da física. O volume é o valor de espaço que o objeto ocupa e pode ser medido em litros, galões ou metros cúbicos. O fluxo é a taxa pela qual um certo volume de líquido passa por uma abertura; ele pode ser medido em litros por segundo ou galões por minuto. A pressão é o valor da força pelo quadrado da unidade de área e é medida em libras por polegada quadrada (psi) ou Newtons por metro quadrado (pascal).

Como calcular o volume

Passo 1

Meça a largura, o comprimento e a altura da caixa d'água em metros.

Passo 2

Multiplique as medidas da largura, do comprimento e da altura para obter o volume em metros cúbicos. A fórmula é:

V = TLA

V = Volume T = Comprimento L = Largura A = Altura

Passo 3

Para converter metros cúbicos para litros, multiplique o resultado por 1000.

Para converter metros cúbicos para galões, multiplique o resultado por 264,17.

Como calcular o fluxo da água

Passo 1

Coloque um recipiente embaixo da torneira ou da válvula de liberação.

Passo 2

Abra a torneira e use o cronômetro para controlar o fluxo da água durante 15 segundos.

Passo 3

Meça o número de litros ou galões no recipiente e divida o número por 15. Esse processo indicará a taxa de fluxo em litros (ou galões) por segundo. A fórmula é:

F = V/T

F = Fluxo V = Volume T = Tempo

Passo 4

Para converter para litros por minuto, ou galões por minuto, multiplique o número obtido acima por 4.

Como calcular a pressão

Passo 1

Utiliza a fórmula de pressão hidrostática:

P = pgh

P = Pressão em pascal p = Densidade da água em kg por metro cúbico g = Aceleração constante da gravidade h = Altura da água acima da válvula em metros

Para água próxima da superfície da terra, p = 1000 kg/m³ e g = 9,81 m/s².

Passo 2

Para converter para pascal, divida o resultado por 6894,76.

Passo 3

Utilize esse exemplo como guia para calcular a pressão de uma caixa d'água.

A altura de uma caixa d'água é de 4 metros acima da válvula. Ao aplicar a fórmula de de pressão hidrostática, obtém-se:

P = 1000 x 9,81 x 4 = 39240 pascal

Em libras por polegada quadrada, a pressão é:

39240/6894,76 = 5,69 psi

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