Água está sendo bombeada a uma vazão de 0,018 m³/s e a potência requerida é 4,5 kW. Determine a carga gerada pela bomba se a eficiência é: 30%

Efeitos da Eficiência na Carga Gerada

A eficiência (η) de uma bomba é o percentual da potência do motor que é efetivamente convertida em energia hidráulica para elevar a água. No problema, η = 30% (ou 0,30).

Relação Matemática

A carga gerada (H) é calculada pela fórmula:

Onde:

• η = eficiência (adimensional)
• P_motor = potência do motor (W)
• ρ = densidade da água (≈ 1000 kg/m³)
• g = aceleração da gravidade (9,81 m/s²)
• Q = vazão (m³/s)

Análise dos Efeitos

• Eficiência Baixa (30%): Apenas 30% da potência do motor (4,5 kW) é útil. Isso resulta em uma carga menor, pois a energia disponível para elevar a água é reduzida.
• Impacto Direto: Se a eficiência dobrasse para 60%, a carga gerada também dobraria (para ~15,3 m), mantendo os outros parâmetros constantes.
• Consequência Prática: Uma bomba com baixa eficiência requer mais potência do motor para gerar a mesma carga, aumentando custos operacionais e consumo de energia.

Conclusão

A eficiência é um fator crítico: quanto menor a eficiência, menor a carga gerada para uma potência fixa. No cálculo, isso se reflete diretamente no numerador da fórmula, tornando H proporcional a η.