As Medidas de Pressão

Prática 01 - Medidas de Pressão

Sumário

Introdução…………………………………………...2

Fundamentação Teórica………………………….....2

Metodologia e Apresentação de Dados………….....4

Conclusão…………………………………………....6

Referências Bibliográficas………………………….7

Introdução

As aulas práticas de laboratório proporcionam uma aprendizagem significativa através da comprovação científica, trazendo um diferente tipo de conhecimento aos alunos, pois estes são capazes de aplicar conceitos vistos em sala de aula em situações práticas. Nessa aula de laboratório, os objetivos são, principalmente, a medida de pressão de ar por meio de manômetros de tubo em U, familiarizar-se com o conceito de Pressão Relativa e verificar a influência do peso específico do fluido manométrico.

 

Fundamentação Teórica

Para essa aula teórica, é necessário que se tenha conhecimento de alguns tópicos teóricos, tais como:

1.        Pressão

A pressão traduz-se como força perpendicular à uma secção transversal dividida pela área dessa secção.  Sua unidade de pressão é Pascal (Pa). A partir desse conceito é possível determinar outras variáveis do processo, tais como nível, volume, velocidade e vazão.

2.        Fluidos em Repouso

Quando estáticos, os fluidos não aceitam forças tangenciais entre suas partículas, portanto, só podem haver forças normais no interior do fluido, para que ele esteja em equilíbrio, pois as forças tangenciais causariam um deslocamento entre as partículas, o que negaria a hipótese de equilibrio.

As condições de equilíbrio dos fluidos em repouso podem ser estabelecidas a partir dos princípios gerais da mecânica:

·                         Não podem existir forças tangenciais no interior do fluido ;

·                         As pressões são sempre normais às superfícies onde atuam;

·                        Em um ponto qualquer no interior da massa fluida as pressões agem com igual intensidade em todas as direções (princípio de Pascal).

3.        Pressão por meio de uma coluna de fluido

A medida da pressão por meio da coluna de um fluido é baseada na equação fundamental da estática, representada por:

                dP/dz = - g

 

Quando integrada entre dois pontos 1 e 2 de um fluido incompressível por um desnível h, a equação da estática dos fluidos torna-se:

                            p2 – p1 = ɣh

A coluna de água exerce uma pressão a mais no ponto 2.

4.        Pressão de Recalque e de Sucção

Há dois tipos de pressão que serão estudadas nessa prática, a de recalque e a de sucção. A pressão de recalque vai gerar uma pressão maior que a atmosférica; já a de sucção, uma menor que a atmosférica.

Nesse experimento, teremos o Tubo 3 sujeito às duas pressões, de sucção e de recalque. Portanto, a pressão nesse tubo será definida por pressão diferencial e dada por:

                Δp = pr – ps

No laboratório de mecânica dos fluidos há um equipamento elaborado que será utilizado em todas as práticas de diferentes formas. Nesse laboratório, ele foi usado somente para calcular a pressão do ar em diferentes situações. Portanto fez-se, principalmente, a análise da pressão dos manômetros do tipo tubos em U, os quais estavam ligados ao equipamento que causava recalque e sucção.

Funcionamento do manômetro em U: são normalmente usados em situações de pressão pequena. O uso da coluna líquida para a medição de pressão se baseia no princípio que uma pressão aplicada suporta uma coluna líquida contra a atração gravitacional. A unidade de pressão da coluna líquida é o comprimento. Água e mercúrio são os líquidos mais usados.

Metodologia e Apresentação de Dados

 

Nessa prática foi feita uma medida de pressão acima da pressão atmosférica, uma abaixo e uma medida de pressão diferencial.

Tem-se três manômetros em U. O tubo de Prandtl, que causará recalque, é conectado à primeira extremidade do primeiro manômetro e à primeira extremidade do segundo manômetro.

O tubo de 3 polegadas é ligado à segunda extremidade do manômetro dois e à segunda extremidade do manômetro 3.

O que se observa nessa montagem é que o manômetro 1 está sob ação de recalque, o manômetro 3 sob ação de sucção e o manômetro 2 sob a ação dos dois. Portanto, o manômetro 2 adquire pressão diferencial, cuja fórmula foi desenvolvida na fundamentação teórica.