Relatorio de fenomenos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO

CAT118-21

1ª Aula Prática de Fenômenos de Transporte.

MANOMETRIA.

Marina Dayrell de Souza e Silva.

Ouro Preto, 06 de abril de 2012.

INTRODUÇÃO

Para a realização da primeira aula prática, foram utilizados conhecimentos previamente adquiridos em sala de aula, tais como conceitos de pressão absoluta, relativa e atmosférica  e suas conversões em diferentes unidades. Houve também uma maior aprendizagem sobre os manômetros e barômetros, já que foi possível entender de forma clara e prática o seus respectivos funcionamentos.

        A primeira aula prática consistiu no estudo de manômetros. Os manômetros são instrumentos frequentemente utilizados na medição de pressão relativa (P). A pressão atmosférica local (Patm), por sua vez, é obtida através de barômetros de mercúrio ou aneróide.

Logo, a pressão absoluta é dada pela soma de ambas pela equação:

Pabs = P + Patm

Para melhor entendimento do funcionamento dos instrumentos utilizados na prática, algumas informações serão apresentadas:

O Manômetro de Bourdon:

Esse manômetro é baseado em um tubo elástico curvado conectado a uma fonte da qual se quer medir a pressão. Esse tubo tende a ficar reto quando a pressão interna aumenta, isso pode terminar gerando uma deformação, que apesar de pequena pode ser transformada em um movimento de um ponteiro localizado no mostrador anexo.

O Barômetro de Mercúrio

Este instrumento foi inventado em 1643 pelo físico e matemático italiano Evangelista Torricelli. O mesmo consiste em um tubo de vidro de aproximadamente um metro de comprimento preenchido com mercúrio (Hg) e invertido com a sua extremidade aberta mergulhada em um recipiente aberto também com mercúrio. O espaço ocupado acima da coluna de mercúrio contém vapor desse mesmo elemento, cuja pressão em temperatura ambiente que pode ser considerada desprezível. A pressão atmosférica é obtida quando uma determinada parte da coluna de mercúrio desce do tubo e se mistura ao recipiente de tal forma que se estabeleça um equilíbrio entre o peso da coluna de mercúrio e a pressão que a atmosfera exerce sobre o recipiente. Quando os mesmos encontram-se em equilíbrio, pode-se afirmar que a altura mostrada pela coluna de mercúrio corresponde à pressão atmosférica.

         A pressão atmosférica pode ser calculada, multiplicando-se o peso da coluna de mercúrio pela densidade do mercúrio e pela aceleração da gravidade. No nível do mar, a pressão atmosférica média é igual a 760mmHg.

O Barômetro Aneróide

Ao contrário do barômetro de coluna de mercúrio, neste instrumento o mercúrio não é utilizado. Este barômetro consiste em uma pequena cápsula contendo metal a vácuo e uma mola no seu interior. A câmera comprime-se quando a pressão aumenta e expande-se quando a pressão é reduzida. Esses movimentos são transmitidos a um ponteiro sobre um mostrador que está calibrado em unidades de pressão.

RESULTADOS

        2. a) Na parte inicial da aula, a pressão local foi medida pelo barômetro de mercúrio, obteve-se, então, o desafio de calcular a altura a qual se localizava o laboratório, tendo como referência a altura do nível do mar (h=0) pela fórmula:

H=RT(-ln(P2/P1))/g

1. PRESSÃO ENCONTRADA NO BARÔMETRO DE TORRICELI: 664mmHg

Sabendo que :

-R= 287 J/kgK

-T= 25º C (25 + 273 = 298K)

- P1= 760mmHg = 101,3 KPa

-P2 = 664mmHg = 88,50421 KPa

-g= 9,81 m/s2

Substituindo os valores, obteve-se  H=1177,2 m

A pressão encontrada pelo barômetro aneroide em mmHg foi igual a 765, mostrando que nesse barômetro a pressão supera em 100mmHg o barômetro de Torricelli.

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