Como calcular o fluxo, o volume e a pressão da água
closeup of a water faucet image by Yali Shi from Fotolia.com
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
Step 1
Meça a largura, o comprimento e a altura da caixa d'água em metros.
Step 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
Step 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
Step 1
Coloque um recipiente embaixo da torneira ou da válvula de liberação.
Step 2
Abra a torneira e use o cronômetro para controlar o fluxo da água durante 15 segundos.
Step 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
Step 4
Para converter para litros por minuto, ou galões por minuto, multiplique o número obtido acima por 4.
Como calcular a pressão
Step 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.
Step 2
Para converter para pascal, divida o resultado por 6894,76.
Step 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
Referências
- Office for Mathematics, Science, and Technology Education, University of Illinois: Pressão da água e taxa de fluxo [em inglês]
- "Fundamentals of Physics"; David Halliday; 2000 [em inglês]
Dica
- Para um tanque cilíndrico:
- V = (3,14159) H x R^2
- H = Altura do cilindro
- R = Raio
Sobre o Autor
Nucreisha Langdon has written professionally since 1991. She has ghostwritten more than 20 romantic fantasy novels, while her nonfiction work has appeared in the "Gainesville Sun" and the "Austin Chronicle." Langdon holds a Bachelor of Science in mathematics and a Bachelor of Arts in English from the University of Florida.
Créditos Fotográficos
closeup of a water faucet image by Yali Shi from Fotolia.com