Vazão

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Vazão ou caudal é o volume de determinado fluido que passa por uma determinada seção de um conduto livre ou forçado, por uma unidade de tempo. Ou seja, vazão é a rapidez com a qual um volume escoa.[1] Vazão corresponde à taxa de escoamento, ou seja, quantidade de material transportado através de uma tubulação, por unidade de tempo. [2] Ainda outra definição é a de um fluxo volumétrico.

Um conduto livre pode ser um canal, um rio ou uma tubulação. Um conduto forçado pode ser uma tubulação com pressão positiva ou negativa. Assim, pode-se escrever a vazão como:

Q = v.a

Com a área a em m² e a velocidade de escoamento v em m/s, vazão é dada em m³/s.

Unidades de medida[editar | editar código-fonte]

Fluxos de gás e líquido podem ser medidos com volumes, como litros por segundo ou quilogramas por segundo. Essas unidades podem ser mutuamente conversíveis, sabendo-se a densidade do material, sendo que a densidade de um líquido não depende tanto de suas condições. Já nos gases a densidade depende de uma série de fatores: pressão, temperatura e da natureza ou composição do gás.

Líquido[editar | editar código-fonte]

Para líquidos, várias unidades são usadas, a depender da aplicação (galões por minuto, litros por segundo, bushels por minuto, cumec (metros cúbicos por segundo) ou acre-feet por dia.

Em oceanografia, uma unidade comum para medir o transporte de volume (volume de água, por exemplo) é sverdrup (Sv), onde um sverdrup equivale a 106 m3 / s.[3]

Caudal[editar | editar código-fonte]

Matematicamente o caudal mássico é o produto do caudal volumétrico pela massa volúmica (ou massa volumar ou massa específica) do fluido.

Dada uma área A e um fluido que a atravessa com velocidade uniforme v e com um ângulo θ (em relação à perpendicular de A), então o caudal é:

 \phi = A \cdot v \cdot \cos \theta.

Para o caso particular em que o fluido flui perpendicularmente à área A, ou seja, quando θ = 0 e portanto cosθ = 1, então o caudal é simplesmente:

 \phi = A \cdot v.

Se a velocidade do fluido não for uniforme (ou se a área não for plana) então o caudal pode ser calculado recorrendo a um integral de superfície:

 \phi = \iint_{S} \mathbf{v} \cdot d \mathbf{S}

Referências[editar | editar código-fonte]

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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