O que é Vazão mássica e vazão volumétrica? — Física

Definição 2.7 Física universitária — 2.º ano · Capítulo 2 — Cinemática dos fluidos

A vazão mássica através de uma superfície orientada $S$ é a massa que a atravessa por unidade de tempo, $D_m = \sum\rho\,\vect v\cdot\vect n\,\dd S$ — o fluxo da densidade de corrente de massa $\vect j = \rho\vect v$ (unidade $\mathrm{kg}\,\mathrm{m}^{-2}\,\mathrm{s}^{-1}$ ); a vazão volumétrica é $D_V = \sum\vect v \cdot\vect n\,\dd S$ ( $\mathrm{m}^{3}/\mathrm{s}$ ). Para uma velocidade uniforme e normal a uma seção plana de área $S$ , $D_m = \rho vS$ e $D_V = vS$ .

À esquerda: o balanço de massa de uma caixa fixa — a saída líquida pelas suas seis faces, por unidade de volume, é o divergente de v. À direita: num escoamento permanente a vazão mássica é a mesma através de toda seção de um tubo de corrente. — À esquerda: o balanço de massa de uma caixa fixa — a saída líquida pelas suas seis faces, por unidade de volume, é o divergente de $\rho\vect v$ . À direita: num escoamento permanente a vazão mássica é a mesma através de toda seção de um tubo de corrente.

Exemplos

Exemplo 2.11 (O sangue)

A aorta (seção $2.5\,\mathrm{cm}^{2}$ ) transporta $5\,\mathrm{L}/\mathrm{min}$ $= 83\,\mathrm{cm}^{3}/\mathrm{s}$ : $v = 33\,\mathrm{cm}/\mathrm{s}$ . O mesmo débito passa por cerca de $10^{10}$ capilares de seção total próxima de $2500\,\mathrm{cm}^{2}$ : $v = 0.3\,\mathrm{mm}/\mathrm{s}$ — lento o bastante para as trocas pelas paredes, que é o objetivo da ramificação.

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