What is the difference between volumetric and mass flow rate?

Volumetric flow rate measures the volume of fluid per unit time (liters/second), while mass flow rate measures the mass per unit time (kg/second). For compressible fluids like gases, mass flow rate is more meaningful because volume changes with pressure and temperature.

What is laminar versus turbulent flow?

Laminar flow is smooth and orderly, with fluid moving in parallel layers. Turbulent flow is chaotic with eddies and mixing. The transition occurs at a Reynolds number of about 2300 for pipe flow. Most practical systems operate in turbulent flow.

How does pipe diameter affect flow rate?

Flow rate is proportional to the square of the diameter (since area = pi × r^2). Doubling the pipe diameter quadruples the cross-sectional area and thus the flow rate at the same velocity.

What is the continuity equation?

The continuity equation (A1 × v1 = A2 × v2) states that in an incompressible fluid, the product of area and velocity is constant. When a pipe narrows, the fluid speeds up, and when it widens, the fluid slows down.

How do I convert between flow rate units?

Common conversions: 1 m^3/s = 1000 L/s = 15,850 US gallons per minute. 1 liter per minute = 0.264 gallons per minute. For gas flows, always specify the reference temperature and pressure.

Flow Rate Calculator

Calculate volumetric flow rate (Q = A x v)

Flow Rate

Enter cross-sectional area and velocity

Area (m2)

Velocity (m/s)

Formula

Q = A x v

O que é vazão?

A vazão (ou vazão volumétrica) mede quanto volume de fluido passa por uma seção transversal por unidade de tempo. É fundamental na mecânica dos fluidos e aparece em encanamento, climatização (HVAC), hidráulica, engenharia química e medicina. A unidade SI é o metro cúbico por segundo (m³/s), embora litros por minuto (L/min) e galões por minuto (GPM) sejam amplamente usados.

A relação entre vazão, área transversal e velocidade do fluido é expressa pela equação da continuidade Q = A × v. Isso nos diz que, para uma dada vazão, um tubo mais estreito implica maior velocidade e um mais largo implica menor velocidade. Esse princípio explica por que a água acelera em um bico e por que os rios fluem mais rápido em gargantas estreitas.

Como usar esta calculadora

Selecione a grandeza a calcular: Vazão (Q), Área transversal (A) ou Velocidade (v).
Insira os dois valores conhecidos com unidades adequadas (m³/s, m² ou m/s).
Clique em Calcular para ver o resultado instantaneamente.
Use Resetar para limpar os campos e começar novamente.

Fórmula e explicação

Q = A × v
A = Q / v
v = Q / A

Para tubos circulares: A = π × (d/2)²

Q = Vazão volumétrica (m³/s), A = Área transversal (m²), v = Velocidade média do fluido (m/s), d = diâmetro do tubo (m). Para tubo circular, a área é π × r². Multiplique m³/s por 1.000 para obter L/s.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Fluxo em tubulação

Um tubo de 100 mm de diâmetro conduz água a 2 m/s. A = π × (0,05)² = 0,00785 m². Q = 0,00785 × 2 = 0,0157 m³/s = 15,7 L/s.

Exemplo 2 — Duto de climatização

Um duto retangular (0,4 m × 0,3 m) conduz ar a 3 m/s. A = 0,4 × 0,3 = 0,12 m². Q = 0,12 × 3 = 0,36 m³/s.

Exemplo 3 — Calcular velocidade

Um tubo de 50 mm deve entregar 500 L/min = 0,00833 m³/s. A = π × (0,025)² = 0,00196 m². v = Q/A = 0,00833/0,00196 = 4,25 m/s.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre vazão e velocidade do fluido?▾

A velocidade (v) indica o quão rápido o fluido se move (m/s). A vazão (Q) é o volume total que passa por um ponto por segundo (m³/s). Um rio pode ter alta velocidade mas baixa vazão (estreito e rápido), ou baixa velocidade mas alta vazão (largo e lento).

O que é a equação da continuidade?▾

A equação da continuidade afirma que para um fluido incompressível em escoamento estacionário, A₁v₁ = A₂v₂. Se um tubo se estreita (A₂ < A₁), a velocidade deve aumentar (v₂ > v₁) para manter a mesma vazão. Este é o efeito Venturi.

O que é o número de Reynolds e por que importa?▾

O número de Reynolds (Re = ρvD/μ) prevê se o escoamento é laminar (suave, Re < 2.300) ou turbulento (caótico, Re > 4.000). O escoamento laminar é eficiente e previsível; o turbulento causa maior queda de pressão e perda de energia.

Como converter entre unidades de vazão?▾

1 m³/s = 1.000 L/s = 60.000 L/min = 35,3 pé³/s = 264,2 GPM (EUA). Para fluxos de gás, a vazão volumétrica depende da temperatura e pressão, por isso condições padrão (0°C, 1 atm) são especificadas para comparação.

Qual é a diferença entre vazão mássica e vazão volumétrica?▾

A vazão volumétrica (Q) mede volume por tempo (m³/s). A vazão mássica (ṁ) mede massa por tempo (kg/s). Relacionam-se por ṁ = ρ × Q, onde ρ é a densidade do fluido. Para fluidos compressíveis como gás, a vazão mássica é mais útil pois a densidade varia com pressão e temperatura.