Uma bomba elétrica, trabalhando em sua máxima eficiência, consegue transportar 300 litros de água até uma altura de 20 metros em 4 minutos. Sabendo-se que o motor que gira o rotor da bomba consome 500W da rede elétrica, o rendimento máximo dessa bomba é:
Respostas
Resposta:
50%
Explicação:
Putil= E/Δt
onde: E= m×g×h
logo,
Putil= m×g×h÷ΔT
Putil= (300×10×20)÷(4×60)
Putil= 60000÷240
Putil= 250 w
Rendimento= 250w÷500w
Rendimento= 0,5 ×100
Rendimento= 50%
O rendimento máximo dessa bomba é de 50%.
Como determina o rendimento de uma potência de uma bomba?
Dados fornecidos pela questão:
- Vazão de 300 litros (0,3 m³) em 4 minutos (240s);
- Altura manométrica de 20 metros.
- A potência total da bomba é igual a 500W.
- Aceleração da gravidade ;é de 10 m/s².
A vazão é dada pelo quociente entre o volume do fluido escoado pelo intervalo de tempo:
Q = V/t
Sendo:
- V = volume (m³)
- t = tempo (s)
Desse modo, a vazão da bomba é:
Q = V/t ⇒ Q = 0,3m³/240s ∴ Q = 1,25.10⁻³ m³/s
A potência útil de uma bomba é dada pela seguinte expressão:
Pútil = QgH
Sendo:
- Pútil = potência útil (kW)
- Q = vazão (m³/s)
- g = aceleração da gravidade (m/s²)
- H = altura manométrica (m)
Desse modo, a potência útil da bomba é:
Pútil = QgH ⇒ Pútil = 1,25.10⁻³ m³/s. 10 m/s². 20 m
Pútil = 0,250 kW ou 250 W
O rendimento da bomba é dado por:
n = (Pútil/Ptotal).100%
Ao efetuar a substituição das informações, temos:
n = (Pútil/Ptotal).100% ⇒ n = (250W/500W).100%
n = 50%
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