Relatório do Experimento: Manometro de Tubo Aberto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA

Campus Alegrete

JAINE REUSE

KELWIN SILVEIRA

LUCCA VENTURA

MATHEUS CARVALHO

Laboratório de Física 2

Manômetro de Tubo Aberto

Prof.: Luis Henrique Gomes Armas

Alegrete

2018

Sumário

Resumo        3

1 Objetivo        4

2 Introdução        5

3 Fundamentação Teórica        6

3.1 Pressão Manométrica        6

4 Metodologia        7

5 Resultados        8

4.1 Água        8

4.2 Álcool        9

5 ANALISE DE RESULTADOS        11

5.1 Analise de Pressão        11

5.2 Analise de Densidade        11

6 CONCLUSÃO        12

Referências        13

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Resumo

        Um fluido é uma substância que, diferente de um solido, pode escoar. Isso ocorre, pois, um fluido não possui a capacidade de suportar a ação de uma força cisalhante a sua superfície, sendo assim, ele assume a capacidade de se moldar conforme o recipiente que o contém.

        A partir dessa característica que os fluidos apresentam, é possível a execução de experimentos nos quais pode-se observar as características de tais substâncias. A partir disso, o experimento de manômetro de tubo aberto possibilita a observação dos conceitos de pressão em um fluido, além de determinar características do fluido observado, como, a massa especifica.

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1 Objetivo

        O experimento tem como intuito conhecer o funcionamento de um manômetro de tubo aberto e construir conhecimento do como de operar o equipamento. Utilizando-se água como líquido manométrico, visou-se efetuar a observação da variação de pressão de acordo com a profundidade do liquido.

        Assim, conhecendo a variação de pressão do liquido e partindo de os conceitos construídos em sala de aula se torna possível determinar a densidade dos líquidos que serão observados (água e álcool) e, a partir disso, levantar conclusões que possam ser relacionadas com os fenômenos presenciados no dia a dia.

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2 Introdução

O manômetro é um aparato que tem como objetivo determinar a diferença de pressão de um fluido em relação à pressão atmosférica. O manômetro de tubo aberto é um dos mais conhecidos, no qual se insere um liquido ou gás, para determinar sua pressão; através de uma abertura ele está exposto à pressão atmosférica.

Utilizando-se de um manômetro desse tipo, foi inserido dois líquidos, água e álcool, para ser efetuada a análise da variação de pressão de acordo com a variação de altura que os fluidos foram expostos com o objetivo de determinar a propriedade especifica de cada substância analisada conhecida como densidade.

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3 Fundamentação Teórica

3.1 Pressão Manométrica

O manômetro de tubo aberto, exemplificado na figura 1, é constituído de um tubo em forma de U que contém um líquido manométrico; uma das extremidades do tubo é ligada a um recipiente no qual se deseja medir a pressão e a outra abertura fica exposta a pressão atmosférica. Sabendo que pressão absoluta pode ser calculada usando a equação:

[pic 1]

Considerando:

[pic 2]

Temos:

[pic 3]

assim, temos pressão manométrica igual a:

[pic 4]        (1)

Figura 1 - Manômetro de Tubo Aberto

[pic 5]

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4 Metodologia

Para a execução do experimento em questão, foram utilizados os seguintes materiais:

• Um painel hidrostático FR2 com escala milimetrada em acoplável;
• Tripé com haste de suporte para painel;
• Tampão;
• Copo de Becker de 50 ml contendo água e depois álcool;

Ao iniciar o experimento, verificou-se que uma das extremidades do manômetro estava obstruída com o tampão, assim, apenas foi verificado a posição Y1 e Y2 do liquido presente no tubo do manômetro. Posicionou-se a escala vertical milimetrada dentro do copo Becker que se encontrava inicialmente vazio. A posição da escala foi ajustada para que o zero coincidisse com a extremidade do tubo vertical, ficando aproximadamente a 10 mm do topo da mesa.

Após efetuado os ajustes foi acrescentado água no copo até chegar na marcação de 0 (zero) da escala, então, aguardou-se 30 segundos e observou-se que as posições Y1 e Y2 não se alteraram. Logo após, foi acrescentada mais água, gradativamente. Conforme a água foi acrescentada, percebeu-se que uma parcela subiu pelo tubo; constatando -se os valores de h1 e h2, o que possibilitou calcular os valores de ∆h através da relação ∆h = h2 – h1.

Com os valores obtidos foi possível preencher a tabela disponibilizada no roteiro e assim construir um gráfico que relaciona P x ∆h para efetuar observações sobre a variação de pressão em relação a variação de posição ∆h. Assim, se torna possível determinar a densidade da água.

Feito isso, o Becker foi esvaziado e, posteriormente, posicionado novamente com a escala vertical em seu interior, então, foi despejado álcool, gradativamente, e os procedimentos anteriores foram executados novamente. Com os valores obtidos de ∆h Y1 Y2 foi preenchida uma tabela e posteriormente foi construído um gráfico que auxiliou para determinar-se o valor da densidade do álcool.