Exercício 10

Um motor de 4 Hp retira 10l/s de água de um reservatório de 10 metros de profundidade. Determine a potência útil do motor em HP, e em seguida, o seu rendimento. Dados: 1 HP = 3/4 Kw, Densidade da água: 1 kg/l, g = 10 m/s².


Resolução:

Como a densidade da água é 1 kg/l, a massa da água será 10 kg, pois possuem 10 litros.

Dados:

Pu = ?
m = 10 kg
h = 10 m
g = 10 m/s²

O Trabalho é dado pela fórmula: T = p . h. Como o peso é m . g, podemos modificar para T = m . g . h.

Aplicando:

T = 10 . 10 . 10
T = 1000 Joules

Agora, poderemos calcular a potência útil do motor.

P = T/t
P = 1000/1
P = 1000 Watts

A potência útil do motor é de 1000 Watts, dividindo por 1000, você converte para Kw:

1000 / 1000 = 1 Kh

Dividindo por 3/4, você converte para HP:

1 / 3/4 = 3,4 = 1,3 HP

A potência útil do motor é 0,75 HP


O rendimento é dado pela fórmula: R = Pu / Pt

A potência do motor (Pt) já foi dada no enunciado, que é 4 HP, a potência útil, acabamos de descobrir, que foi 1,3 Hp. Portanto, aplique:

R = Pu / Pt
R = 1,3/4
R = 0,33

Multiplicando por 100, teremos o rendimento em forma de porcentagem:

r = 0,33 . 100 = 33%

O rendimento do motor é 33%.