2.1 Conceito de pressão - (p)

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1 2.1 Conceito de pressão - (p)

2 Pressão em um ponto fluido
Hipóteses: fluido contínuo, incompressível e em repouso. p =  . h A expressão: p =  . h é válida quando considera-se patm = 0.

3 A pressão é uma grandeza escalar, portanto: a pressão na direção x é igual a pressão em uma direção qualquer.

4 2.2 Lei de Pascal

5 “A pressão em torno de um ponto fluido contínuo, incompressível e em repouso é igual em todas as direções, e ao aplicar-se uma pressão em um de seus pontos, esta será transmitida integralmente a todos os demais pontos.” Apesar da lei de Pascal ter sido enunciada em 1620, foi neste século que ela passou a ser usada industrialmente, principalmente em sistemas hidráulicos.

6 Os sistemas hidráulicos conseguem eliminar mecanismos complicados como: cames (excêntricos), engrenagens, alavancas, etc. ...

7 O fluido hidráulico não está sujeito a quebras tais como as peças mecânicas.

8 Quando um golpe é desferido na extremidade de uma barra de metal, a sua direção não será alterada, a não ser através do uso de engrenagens e outros mecanismos complexos. Já em um fluido hidráulico, a força é transmitida não só diretamente através dele a outra extremidade, mas também em todas as direções do fluido. (Figura 2.6 apresentada a seguir)

9 Veja a figura ao lado

10 2.3 Teorema de Stevin O teorema de Stevin será a base para o estudo dos manômetros de colunas de líquido. Consideramos um volume de controle no formato de um cilindro com a base apresentando uma área elementar dA, como mostra a figura a seguir:

11 Considerando o eixo z, que passa pelos centros de gravidades das bases do cilindro, como mostra a figura do próximo slide, podemos escrever que:

12 FZ = 0 p1 . dA +  . dA . h = p2 . dA  p1 - p2 =  . h Teorema de Stevin

13 2.4 Equação manométrica Esta é a equação que aplicada nos manômetros de coluna de líquidos, resulta em uma diferença de pressão entre dois pontos fluidos, ou na pressão de um ponto fluido.

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15 p1 - p2 = h x ( m- ) Através da equação manométrica, obtemos:
p2 + h x  m- h x  = p1 Portanto: p1 - p2 = h x ( m- )

16 2.5 Escalas de pressão Para o estudo básico de Mecânica dos Fluidos, tanto a escala absoluta como a escala efetiva ou relativa, são igualmente importantes.

17 2.5.1 Escala absoluta É a escala de pressão que adota como zero o vácuo absoluto, o que justifica a afirmação que nesta escala só existe pressões positivas, teoricamente poderíamos ter a pressão igual a zero, que representaria a pressão do vácuo absoluto. Esta é realmente a única escala física de pressão e para diferenciá-la usaremos o símbolo abs.

18 2.5.2 Escala Efetiva ou Relativa
É a escala de pressão que adota como zero a pressão atmosférica local, o que justifica a afirmação que nesta escala existe: pressões negativas (depressões ou vácuos técnicos), nulas e positivas.

19 Pensando nos piezômetros, onde lemos a carga de pressão (h)

20 Surgem alguns questiona-mentos:
O piezômetro serve para leitura de pressões de gases? O piezômetro serve para leituras de pressões menores que a pressão atmosférica local? O piezômetro é adequado para leituras de pressões elevadas?

21 2.6 Diagrama comparativo entre escalas de pressão

22 2.8 Manômetro metálico tipo Bourdon
Este aparelho é usado em diversas aplicações da Engenharia, o que justifica a sua abordagem nesta unidade. Mencionamos alguns exemplos: calibragem de pneus em postos de gasolina, “garrafas de oxigênio” em hospitais, etc.... Demonstramos seu princípio de funcionamento através da figura no slide seguinte ...

23 Pm = pint - pext

24 Faça exercícios ... Através da dedicação e disciplina estamos aptos a aplicar à engenharia os conceitos estudados até aqui