Diagrama comparativo entre escalas de pressão (fi gura 18) p vac. Figura 18

Transcrição

1 .8. Escala absoluta Escala absoluta que é aquela que adota coo zero o vácuo absoluto, portanto nesta escala só teos pressões positivas, teoricaente, poderíaos ter a pressão igual a zero que corresponderia a pressão no vácuo absoluto Diagraa coparativo entre escalas de pressão (fi gura 18) p p abs PRESSÃO ATMOSFÉRICA OU PRESSÃO BAROMÉTRICA p abs = p + p at PRESSÃO EFETIVA OU RELATIVA p at p vac p abs VÁCUO ABSOLUTO PRESSÃO ABSOLUTA OU PRESSÃO REAL Figura 18 p absoluta p absoluta efetiva efetiva baroétrica at _ local equação 5 Iportante: pressão anoétrica é diferente de pressão baroétrica (figura 18) Figura 18 46

2 .9. Equação anoétrica É a equação que aplicada nos anôetros de coluna de líquidos, resulta e ua diferença de pressões entre dois pontos fluidos, ou na pressão de u ponto fluido. Para se obter a equação anoétrica, deve-se adotar u dos dois pontos coo referência. Parte-se deste ponto, arcando a pressão que atua no eso e a ela soase os produtos dos pesos específicos co as colunas descendentes (+*hdescendente), subtrai-se os produtos dos pesos específicos co as colunas ascendentes (*hascendente) e iguala-se à pressão que atua no ponto não escolhido coo referência. Adotando coo referência o ponto (1) e aplicando-se a equação anoétrica ao esboço representado pela figura 19, resulta: p p 1 1 água x h água h água Figura 19 y y h água x Equação anoétrica para a figura 19 47

3 Exercício 54: A instalação, representada abaixo, te ua boba centrífuga de 1,5CV e se encontra e local co pressão baroétrica igual a 698 Hg, neste caso, ela irá funcionar? Justifique Exercício 55: Na figura, a superfície da água está e (A), pois neste nível a pressão absoluta do ar é de 104 kpa. Nesta condição a leitura L é de 68 c, a leitura no anôetro etálico é de 0,8 ca e a cota z de 5 c. Ao retirar a rolha, a superfície da água passa para o nível (B). Sendo o peso específico da água de 9800 N/³, a assa específica do ercúrio de kg/³ e o diâetro do reservatório D = 13 c. Pede-se: a. Qual o peso específico do fluido anoétrico ()? b. Qual a leitura baroétrica local e Hg? c. Se na condição da figura (co a rolha), teos a cota H = 65 c; qual será a nova cota H quando se retirar a rolha? d. Qual o valor do diâetro d? 48

4 Solução do exercício 55 Equação anoétrica de (A) até a superfície livre do fluido anoétrico. Adotando (A) coo orige, teos: p p ar ar 0,03 z água L sen30 0 0,03 0, ,68 sen30 at 0 at Trabalhando na escala efetiva, ou seja, aquela que adota coo zero a pressão atosférica local (leitura baroétrica), teos: p ar 7840 N 0,8ca 0, ,34 0,03 0, ,68 sen , N 3119,4 Respondido o ite a, vaos partir para o ite b, onde desejaos obter a leitura baroétrica e Hg. Para resolver este ite, lebraos da relação entre a pressão absoluta e a pressão efetiva: 3 p p abs atlocal efetiva N atlocal atlocal p arabs ar atlocal 49

5 Retirando a rolha, teos o anôetro etálico registrando zero, isto porque a pressão reinante no reservatório passou a ser a pressão atosférica local, o que origina ua ovientação instantânea do sistea, criando ua nova posição de equilíbrio, coo veos na figura a seguir: 50

6 V A 1 base d 398, 4 13 altura 4 x 3 398,c 51

7 Vaos agora pensar no ite d). Para tal, lebreos que não pode haver variação de volue dos líquidos. Portanto, o volue que subiu no reservatório de diâetro D é igual ao volue que subiu e d. D d x 4 d 0,5 4 d 313 0,5 4,97c Exercício 56: Este exercício corresponde ao exercício.1 da bibliografia básica, ou seja, do livro do professor Franco Brunetti. No sistea da figura, desprezando-se o desnível entre os cilindros, deterinar o peso G, que pode ser suportado pelo pistão V. Desprezar os atritos. Dados: Assista à solução no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 5

8 .10. Lei de Pascal A pressão e torno de u ponto fluido contínuo, incopressível e e repouso é igual e todas as direções, e ao aplicar-se ua pressão e u de seus pontos, esta será transitida integralente a todos os deais pontos. Apesar da lei de Pascal ter sido enunciada e 160, foi no século passado que ela passou a ser usada industrialente, principalente e sisteas hidráulicos. Os sisteas hidráulicos consegue eliinar ecanisos coplicados coo: caes (excêntricos), engrenagens, alavancas, etc.... O fluido hidráulico não está sujeito a quebras tais coo as peças ecânicas, ou... Quando u golpe é desferido na extreidade de ua barra de etal, a sua direção não será alterada, a não ser através do uso de engrenagens e outros ecanisos coplexos. Já e u fluido hidráulico, a força é transitida não só diretaente através dele a outra extreidade, as tabé e todas as direções do fluido. (Figura 0) Exercício 57: U reservatório cúbico de 4875 litros aberto à atosfera te 3/5 de sua capacidade preenchida por u líquido de assa específica relativa igual a 0,8, pede-se deterinar a pressão que atua e seu fundo nas escalas efetiva e absoluta. Dados: leitura baroétrica igual a 695 Hg e a assa específica relativa do ercúrio igual a 13,6. 53

9 Figura 0 54

10 Exercício 58: U copressor gera ua pressão que pode ser lida no anôetro etálico tipo Bourdon 1. Quando o eso registra ua pressão p1 e ca, teos a esa agindo e dois anôetros de coluna de fluido e fora de U, u co a água co corante coo fluido anoétrico e o outro co a glicerina onde, teos os desníveis ha e hg, respectivaente. A esa pressão é aplicada nu recipiente fechado que conte água a ua altura h0 e que está conectado na parte inferior a ua angueira na qual fora instalados dois piezôetros, u inclinado e outro na vertical onde registraos respectivaente L e hp. Pede-se: a) a assa específica e o peso específico da água e da glicerina; b) O ângulo de inclinação do tubo. 55

11 Exercício 59: Sabendo que o sistea a seguir encontra-se e repouso, pede-se deterinar o desnível h do fluido anoétrico que apresenta u peso específico igual a 665 N/³. Sabe-se que a pressão no ponto A é N/² e que a pressão absoluta no ponto B é igual a Pa. Dados: pressão atosférica local igual a 9500Pa; peso específico da água igual a 9800 N/³ e peso específico do óleo igual a 8036 N/³. Assista às soluções dos exercícios 57 e 59 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 56

12 Exercício 60: Para suspender u carro de 1500 kg usa-se u elevador hidráulico, que é ostrado a seguir. Os cilindros são dotados de pistões, que pode se over dentro deles. O pistão aior te u cilindro co área A = 5,0x10³ c², e o enor te área de A1 = 0,010². Qual deve ser a força aplicada ao pistão enor, para equilibrar o carro? Exercício 61: Para diinuir as cargas de pressão lidas pelos piezôetros da figura optouse e injetar u ar copriido sobre os esos. Pede-se deterinar as pressões p1 e p, be coo o desnível h do ercúrio. 57

13 Assista às soluções dos exercícios 60 e 61 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve Exercício 6: Este exercício corresponde ao exercício.9 da bibliografia básica, ou seja, do livro do professor Franco Brunetti. No dispositivo da figura, a leitura do anôetro é 30 kpa e a relação de áreas dos pistões é A/A1 igual a. A pressão atosférica no local é 700 Hg. Estando o sistea e equilíbrio, pede-se a pressão pb na escala absoluta e ca. Dados: = 7000N/²; a = 100 c; b = 80 c; Hg= N/³; água = N/³; A1/AH = e = Assista à solução do exercício 6 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 58

14 Exercício 63: Este exercício corresponde ao exercício.13 da bibliografia básica, ou seja, do livro do professor Franco Brunetti. Na figura a seguir o sistea está e equilíbrio estático. Pede-se: a) par1 e Hg (abs) b) par e ca. Dados: D = 71,4 ; d = 35,7 ; h = 400 ; pat = 684 Hg; Hg= N/³; para F = 0 h = 0 Assista à solução do exercício 63 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 59

15 Exercício 64: Na figura ostrada a seguir a constante do gás é 300 ²/(s²*K); os diversos fluidos estão e equilíbrio a 7 0 C e nesta condição a assa específica do gás é de kg/³. Pede-se deterinar: a. a leitura do anôetro etálico (kpa); b. A cota z e ; c. A cota h e. Dados: leitura baroétrica igual a 690 Hg; água = 9800 N/³ e Hg = N/³. P Assista à solução do exercício 64 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve Exercício 65: Ua cúpula de aço inicialente está aberta à pressão atosférica de 753 Hg nas argens de u lago onde a teperatura abiente é de 0 C. Depois de fechada é subersa à profundidade de 8 etros e suas águas, onde a teperatura está e 8 0 C. No interior da cúpula há u barôetro e e sua superfície u anôetro etálico. Posto isto, deterinar: a leitura do barôetro no interior da cúpula e a leitura do anôetro etálico na situação final. Dados: Hg = N/³; água = 9800 N/³. 60

16 Assista à solução do exercício 65 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve Exercício 66: A situação representada pela figura a seguir, esqueatiza u elevador hidráulico utilizado para lubrificação de autoóveis. O eso é constituído por u eixo de diâetro igual a 35 c e de altura de 450 c, coaxial a u cilindro de diâetro igual a 35,0 c. O espaço anular entre o eixo e o cilindro é preenchido por u óleo lubrificante de viscosidade cineática igual a 3, ²/s e peso específico igual a 8500 N/³. Sabendo que o eixo desce co ua velocidade constante de 0,4 /s e que o peso total do veículo e eixo é de N, pede-se: a) a lei de variação da força de resistência viscosa, e função do tepo, no oviento descendente do eixo; b) a lei de variação da pressão de acionaento do eixo, e função do tepo, iposta uniforeente distribuída na sua face inferior; c) a pressão de acionaento quando o eixo desceu 1,5. Iportante: D c D e espaço anular aonde atua o fluido lubrificante 61

17 Assista à solução do exercício 66 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 6

18 Exercício 67: Ua cúpula de aço cheia de ar está a 13 etros de profundidade no oceano. No interior da cúpula, que se encontra totalente isolada, tese u barôetro que indica h = 765 Hg. Instalou-se na cúpula dois anôetros diferenciais e fora de U, sendo u interno que registra u desnível h1 = 745 Hg e outro externo que registra u desnível h3 Hg. Pede-se deterinar: a. a pressão atosférica local; b. a pressão do ar no interior da cúpula; c. a leitura anoétrica; d. o desnível h3. Dados: h = 60 ; Hg = kgf/³ e água_oceano = 1010 kgf/³. Assista à solução do exercício 67 no YouTube e se gostare não esqueça de clicar no gostei ( ) e se inscrever no canal Aleão Mecflu Resolve 63