Foi adquirido um sistema de vácuo que, de acordo com o fabricante, tem uma ve...

Vamos analisar a questão envolvendo sistemas de vácuo, que é um tema bastante frequente em concursos de engenharia e física aplicada. A questão trata da velocidade de bombeamento (S) e da velocidade efetiva (Sef), que é afetada pela condutância do tubo que conecta a bomba à câmara de vácuo.

Primeiro, temos a velocidade de bombeamento da bomba, S = 100 L/s. Contudo, como existe um tubo entre a bomba e a câmara, a velocidade efetiva que chega na câmara será menor que essa, devido à resistência do tubo, que é representada pela condutância C.

A condutância do tubo, segundo a fórmula dada, é C = 12,4 * D^3 / L, onde D = 10 cm e L = 124 cm. Calculando:

D^3 = 10^3 = 1000
C = 12,4 * 1000 / 124 = 12,4 * 8,0645 ≈ 100 L/s.

Portanto, a condutância do tubo é aproximadamente igual a 100 L/s.

Para obter a velocidade efetiva na boca da câmara, usamos a fórmula de associação série da resistência à passagem de fluxo:

1/Sef = 1/S + 1/C

Substituindo:

1/Sef = 1/100 + 1/100 = 2/100 = 0,02

Logo:

Sef = 1/0,02 = 50 L/s

Ou seja, a velocidade efetiva na boca da câmara é 50 L/s.

Assim, a resposta correta é a alternativa (a) 50 L/s.