Fenomenos

Fenômenos de Transporte[pic 1]

Experimento 2: Manometria

Parte 1: Observação de Vasos Comunicantes

e Propagador de Pressão

Introdução

• É uma consequência da lei de Stevin que dois pontos no mesmo nível possuem a mesma pressão, independentemente da forma do recipiente em que se encontram.
• A lei de Pascal determina que a pressão transmitida a um fluido se dá de maneira idêntica em todas as direções e se transmite a todos os pontos do fluido.

Material

• Painel com vasos comunicantes;
• Tubo de propagação de pressão com pêra superior;
• Líquido colorido;

Procedimento Experimental

1. Coloque o líquido em um dos tubos dos vasos comunicantes e observe o que ocorre.
2. Despeje uma pequena quantidade de óleo em um dos vasos comunicantes e observe o que ocorre nos demais.
3. Tampe o furo superior da pêra no dispositivo propagador de pressão; aperte a pêra com cuidado e observe o que acontece nos tubos laterais.
4. Anote todas as suas observações.

Parte 2: Manômetro em U

Introdução

A lei de Stevin 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 cotas dos dois pontos”

Como conseqüência tem-se que na diferença de pressão entre dois pontos, não importa a distância entre eles, mas apenas a diferença de cotas. Portanto, dois pontos situados a mesma altura, no mesmo líquido estão submetidos ao mesmo valor de pressão, sendo a pressão exercida por uma coluna de líquido, dada por:

                                                                              eq.(1)[pic 2]

 [pic 3]

[pic 4]

1.                                                 (b)

Figura 1: Exemplo de um manômetro em U, contendo (a) 2 líquidos,

 (b) 3 líquidos de diferentes densidades.

Material

• Painel com manômetro em U;
• Líquidos: água, óleo e álcool;

Procedimento Experimental

1. Coloque a água no tubo em U até o nível zero do painel.
2. Coloque em um dos lados do manômetro, um pouco de óleo, despejando lentamente, e observe a variação dos níveis.
3. Tire foto para registrar a altura e anexe ao relatório.
4. Sabendo que a massa específica da água vale 1000 kg/m3, calcule a massa específica (densidade) do óleo e a pressão exercida pela coluna de óleo.
5. Coloque no mesmo lado do manômetro, um pouco de álcool, despejando lentamente, e observe a nova variação dos níveis.
6. Tire foto para registrar a altura e anexe ao relatório.
7. Calcule a massa específica (densidade) do álcool e a pressão exercida pela coluna de álcool.
8. Apresente os cálculos completos passo a passo da determinação da massa específica para cada líquido (pode ser feito a mão, à lápis e anexado ao relatório)

Parte 3: Manômetro de Bourdon

Introdução

Lei de Boyle-Mariote

[pic 5]

[pic 6]

Material

• Tripé com haste metálica e painel posicionador;
• Parafuso micrométrico com escala espelhada e manípulo;
• Seringa com escala volumétrica;
• Válvula;
• Tubo de conexão;
• Manômetro de Bourdon;

Procedimento Experimental

1. Anote as características do manômetro: unidade de medida, limite inferior, limite superior e menor divisão de escala. Construa uma pequena tabela 3.1, contendo essas informações.
2. Anote o valor inicial do volume de gás no interior da seringa e tubo (V=23,82 ml) e a pressão correspondente no manômetro. Complete na primeira linha da tabela 3.2
3. Gire o parafuso manipulador de 6 voltas e calcule o novo valor de volume na tabela 3.2, sabendo que cada volta corresponde a uma diminuição de volume de 0,45 ml.
4. Leia o novo valor de pressão e anote na tabela 3.2.
5. Repita os cálculos de volume e as medidas de pressão em intervalos de 3 voltas até o final do comprimento do parafuso.
6. Calcule os valores de P na escala absoluta em unidades de N/m2, adotando Patm = 1 atm (Não esqueça de efetuar as conversões de unidades necessárias), preenchendo a quarta coluna da tabela 3.2
7. Calcule os valores do produto Pabs . V e complete a quinta coluna da tabela 3.2
8. Construa o gráfico de Pabs x V (pode ser em papel milimitrado ou no computador).

Dados Experimentais e Resultados

Tabela 3.1:....

Tabela 3.2: Medidas de pressão e volume na compressão do ar atmosférico

n. voltas	V (ml)	Peff (            )	Peff ( N /m2 )	Pabs( N /m2 )	Pabs . V (              )
0
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33

Parte 4: Discussão

• Quais as vantagens e desvantagens do manômetro de Bourdon sobre o manômetro em U;
• Pode-se melhorar o experimento de manometria variando o tipo de fluido empregado? Explique.
• Compare os valores obtidos pelo seu grupo para a massa específica do óleo e do álcool com os valores de referência (da literatura).
• Discuta se os valores calculados na tabela 3.2 para o produto Pabs.V. estão de acordo com o modelo proposto para gases ideais.
• Discuta a forma obtida para o gráfico de Pabs x V.

...