Lab Fisica II: Aula 4

Laboratório de Física

Prática 4 : medição de pressão manométrica

Curso: Engenharia Mecânica 3º período Noturno

Professor: Felipe

Data: 14/02/2011

Nomes: Gabriel Augusto Gomes – A06140834

Leandro Domingues Gomes – A06140841

Mauro Celso Rocha – A06140848

Sérgio S. V. Junior –A06140864

 

Objetivo:

Conhecer e operar com um manômetro de tubo aberto, usando a água como líquido manométrico.

Reconhecer e utilizar o conhecimento de que ‘a pressão manométrica indicada num ponto situado a uma profundidade “h’’, de um líquido em equilíbrio, e igual ao produto do peso específico pela profundidade do ponto’. Pm = ρ.g∆h.

Reconhecer que ‘ a pressão num ponto situado a uma profundidade “h”, de um liquido em equilíbrio, é igual a pressão que atua sobre a superfície liquido mais o produto do peso específico pela profundidade do ponto ’.

Utilizar convenientemente o conhecimento da expressão acima.

Reconhecer que ‘dois pontos situado no mesmo nível de um líquido em equilíbrio suportam pressões iguais’.

 

Materiais utilizados:

1painel hidrostático FR2 composto por:

Painel manométrico.

Uma pinça de mohr.

Escala submersível .

Escala milimetrada acoplável ao painel.

Tripé com haste de sustentação e sapatas niveladoras amortecedoras antiderrapantes.

Uma seringa de 10 ml.

Um prolongador para seringa.

50 ml água colorida

1 copo béquer

Fundamentos teóricos:

Pressão atmosférica a terra se encontra envolvida por uma camada de gases, chamada atmosférica, que exerce sobre toda superfície terrestre uma pressão denominada pressão atmosférica (Patm).

Pressão atmosférica é a pressão exercida pela atmosfera num determinado ponto. É a força por unidade de área, exercida pelo ar contra uma superfície. Se a força exercida pelo ar aumenta em um determinado ponto, conseqüentemente a pressão também aumentará. A pressão atmosférica é medida por meio de um equipamento conhecido como barômetro.

Barômetro

Foi inventado por Evangelista Torricelli em 1643, e funciona porque o ar aplica uma pressão com seu peso.

Torricelli observou que, se a abertura de um tubo de vidro fosse cheia com mercúrio, a pressão atmosférica iria afetar o peso da coluna de mercúrio no tubo. Quanto maior a pressão do ar, mais comprida fica a coluna de mercúrio. Assim, a pressão pode ser calculada, multiplicando-se o peso da coluna de mercúrio pela densidade do mercúrio e pela aceleração da gravidade.

A pressão pode ser medida por instrumentos chamados manômetros e o manômetro especial que mede a pressão atmosférica e denominado de barômetro .

Manômetro de tubo aberto

manômetro de tubo aberto é basicamete um tubo de vidro em forma de U, com uma porção líquida no seu interior (trecho y y’) . o prolongamento de um dos seus ramos se encontra noo interior do recipiente cuja pressão (p) se pretende medir enquanto que a outra fica livre e em contato com a camada atmosférica( Patm) .

No equilíbrio , o valor da pressão manométrica ( Pm) que atua na superfície do líquido manométrico, do lado fechado y , é a massa que atua no ponto (p) no interior do recipiente e dada pela sequinte relação:

Pm=ρ.g∆h=p onde,

ρ= massa específica do líquido.

g= gravidade

∆h = desnível do liquído no manômetro

Utilizando-se água no interior desse manômetro, a pressão manômetrica ( diferença entre a pressão que atua no ponto a ser medido e a pressão atmosférica ) será fornecida pela seguinte equação:

Pm =9.806,65(n/m3) x ∆h (m)

Observou-se que para cada milímetro de de desnível ∆h, entre os pontos y e y’ , corresponde uma pressão manométrica de aproximadamente 9,81 n/m2 .

Onde ∆h é o valor numérico do desnível , em milímetros.

Trabalhando -se com pressão absoluta soma-se algebricamente a pressão atmosférica e a manométrica.

Pabsoluta= patm + pm

Formação de menisco

As moléculas que formam a camada superficial dos líquidos ficam sujeitas à ação da força de coeção molecular , que mantém as moléculas do líquido próximas entre si, e a força de adesão molecular, que tende a atrair as moléculas do líquido contra as moléculas das paredes do vaso.

No caso da força de coeção ser menor do que a força de adesão, como o caso da água , o líquido molha o sólido (parede do vaso) e a superfície líquida livre, toma a forma côncava denominada ‘menisco côncavo’.

 

Processo experimental

Removeu-se a pinça de mohr , utilizou-se a seringa com prolongador para introduzir a água colorida no manômetro , ate atingir o meio da escala manométrica .

Colocou-se a pinça de mohr e mergulhou-se a estremidade da escala de imersão no béquer com água, nivelou-se o zero da escala de submersível .

Fez-se cinco medições , acrescentando água no béquer de 10 em 10 mm na escala de imersão.

Anoto-se os resultados obtidos, como mostra a tabela abaixo :

Profundidade do