Princípio De Stevin Com Manômetro De Tubo Em "U"

Fenômeno dos Transportes

Curso de Engenharia Civil

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

“Princípio de Stevin com manômetro de tubo em “U”

1. INTRODUÇÃO

Em um fluido que está em equilíbrio hidrostático, as forças de pressão num ponto do seu interior exercida em todas as direções e sentidos, e aumentam com a profundidade.

Através do Princípio de Stevin, calcula-se a diferença entre as pressões em dois pontos considerados em um líquido em equilíbrio (pressão no ponto mais profundo e a pressão no ponto menos profundo), que vale o produto da massa especifica do líquido pelo módulo da aceleração da gravidade do local onde é feita a observação, e a diferença entre as profundidades consideradas. (RESNICK, HALLIDAY, WLAKER, 2009)

Um exemplo clássico da utilização do Princípio de Stevin, são os vasos comunicantes (a ligação de dois ou mais recipientes por um conduto). É com base neste princípio que as caixas de distribuição de água das casas e das cidades são construídas. É comum observar que os reservatórios de distribuição de água sempre estão localizados nos pontos mais altos da casa ou da cidade.

2. OBJETIVO

Compreender a variação de pressão com a profundidade um fluido estático (Princípio de Stevin).

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. MATERIAIS

Para realização do experimento, foi utilizado o kit CIDEPE EQ894, mais especificamente, seu manômetro e tubo sonda.

Imagem: Kit Dinâmica líquida com sensor

Fonte: Coletado em: http://www.portuguese.alibaba.com

3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Sequencialmente, o processo se dá na observação á extremidade do manômetro, aberta á atmosfera, compreendendo que para este, não há pressão em exercício de entrada.

Na descida do tubo tipo sonda, determina-se parcialmente a pressão (no lado tubo sonda), quando sua profundidade de descida, varia a partir e em função de h1 = 10mm, escrevendo-o seus valores correspondentes na tabela 3 (análise observacional no manômetro e tubo sonda).

Ao posicionar o tubo tipo sonda, em dada profundidade, é válido salientar que ao considerar a interface P (momento entre a água e o ar existente dentro do tubo tipo sonda), entende-se este: ponto inferior ao menisco, como sendo este, o ponto a se considerar-se no manômetro, para razão de altura “h” de medida.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Seguindo uma linha concomitante ao pré-descrito em prévia, tal que em prerrogativa, a tabela 1 (um) apresentada em procedimento, provê a relação existente entre a massa específica da água (kg/m³) em função da temperatura.

A seguinte tabela, compreende a variação em termos de profundidade em relação a câmara transparente, numa variante de 0 á 70mm, conferidos por intermédio da movimentação realizada pelo tubo de sonda.

Tabela: Profundidade e Pressão manométrica calculadas

Profundidade-mm

Profundidade-m

Pressão manométrica -Pa

H1=10 0,010 97,80

H2=20 0,020 195,61

H3=30 0,030 293,42

H4=40 0,040 391,22

H5=50 0,050 489.03

H6=60 0,060 586.84

H7=70 0,070 684.64

Os dados obtidos e conferidos á tabela, tem obtenção na utilização preliminar do modelo de equação de Stevin, com uso ao cálculo de pressão manométrica, na variação de 10mm em 10mm, partindo da lâmina percebida ascendida ou descendida, no uso limitante ás seguintes formas equacionais, observe:

Y = f . g

YH2O = 997 . 9,81

YH2O = 9780,6 N/m³

P = YH2O . d

A partir das obtenções dos dados salutados pela aferição embasada dos cálculos aos respectivos modelos equacionais, inclui-se na tabela, os valores obtidos na conferência em profundidade e pressão manométrica em cada uma das obtenções. Válido salientar que a medida em que as equiparações entre manômetro e tubo de sonda são realizadas, compreende-se que a diminuição de uma, gera como ato reacionário, o aumento da subsequente, cada vez mais distante á medida que as conferência avançam.

Observe também logo abaixo, a relação gráfica conferida entre os valores para pressões calculadas (em Pascal (Pa)) em função do elemento de profundidade, obtido em metros (m).