Compreendendo a mudança de pressão com profundidade em um fluido estático usando o princípio de Stevin

Pincípio Stiven

1. INTRODUÇÃO

Fenômenos de Transporte estuda como são transportadas massa, quantidade de movimento e energia por um meio sólido ou continuamente deformável.

Mecânica dos Fluidos é a ciência que estuda o comportamento físico dos fluidos, assim como as leis que regem esse comportamento. As bases lançadas pela Mecânica dos Fluidos são fundamentais para muitos ramos da engenharia. Dessa forma, o escoamento de fluidos em canais e condutos, a lubrificação, os esforços em barragens, os corpos flutuantes, as máquinas hidráulicas, e muitos outros assuntos laçam mão das leis da Mecânica dos Fluidos para obter resultados de aplicação prática (BRUNETTI, 2009).

O teorema de Stevin trata sobre o deslocamento de corpos mergulhados em água e a explicação do paradoxo da hidrostática - a pressão de um líquido independe da forma do recipiente, depende apenas da altura da coluna líquida (GEOCITIES, 2014). Esse teorema diz que “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cota entre os dois pontos avaliados”.

Desta forma, baseia-se o objetivo do experimento em compreender a variação de pressão com a profundidade num fluido estático utilizando o princípio de Stevin.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Para realização do experimento foi utilizado o equipamento xxx, para medir a pressão manometrica, onde conforme descia o tubo sonda se determinava a pressão em cada profundidade desejada, que foi de 10 em 10mm a partir da lâmina d’ água. Quando posicionou-se o tubo sonda numa dada profundidade, considerou-se a interface entre a água e o ar existente dentro do tubo sonda como sendo o ponto a ser considerado na altura. Para calcular a pressão monometrica segndo o teorema de stivin foi usado a massa específica da agua de 997Kg/m3, em uma temperatura de 25°C, na seguinte relação: P (Pressão)= ρgh. Os dados de profundidade foram convertidos em milímetros e os de pressão para Pascal (Pa), seguindo a seguinte relação: 101325 Pa = 10,33m H2O.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1. Valores da pressão medida em laboratório

Profundidade (mm) Pressão monométrica

medida (mH20) Pressão Pascal (Pa)

0 0,008 74,45106

0,01 0,013 127,48298

0,02 0,022 215,74042

0,03 0,031 303,99787

0,04 0,041 402,06169

0,05 0,052 509,9319

0,06 0,057 558,96382

0,07 0,68 666,83403

0,08 0,79 774,70424

É possível observar que o teorema de Stevin permite a determinação da pressão atuante em qualquer ponto de um fluido em repouso e que a diferença de cotas ∆h é dada pela diferença entre a cota do ponto B e a cota do ponto A medidas a partir da superfície livre do líquido.

4. CONCLUSÃO

5. REFERÊNCIAS