Fenômenos de Transporte I Aula teórica 07 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar Unidade Acadêmica de Ciências e Tecnologia Ambiental Fenômenos de Transporte I Aula teórica 07 Professora: Érica Cristine (erica@ccta.ufcg.edu.br ) Curso: Engenharia Ambiental e de Alimentos

MEDIDAS DA PRESSÃO

Já vimos que: BARÔMETRO  instrumentos utilizado para medir a pressão atmosférica Mas temos também os PIEZÔMETROS e os MANÔMETROS para a medida da pressão efetiva

O líquido é empurrado pela pressão reinante no reservatório Manômetros PIEZÔMETRO O mais simples dos manômetros Consiste em um tubo de vidro ou plástico transparente, acoplado diretamente ao reservatório que se deseja medir a pressão do líquido O líquido é empurrado pela pressão reinante no reservatório Da Lei de Stevin:

Manômetros PIEZÔMETRO Não mede pressões negativas (não se forma a coluna de líquido) É impraticável para medida de pressões elevadas (a altura da coluna será muito alta) Não mede pressão de gases (o gás escapa, não formando a coluna)

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U Foi concebido para permitir a leitura de pressões negativas

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U Da Lei de Stevin:

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO INCLINADO Ideal para leitura de pequenos valores de pressão, oferecendo uma maior precisão

O líquido impede que o gás escape Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO MANOMÉTRICO Foi concebido para permitir a medição de pressões de gases O líquido impede que o gás escape

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO MANOMÉTRICO Da Lei de Stevin:

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO MANOMÉTRICO Se o líquido manométrico tiver um LM muito maior do que o  do fluido em análise (LM /  >>>1), também é possível medir pressões elevadas sem a geração de colunas muito altas Ex.: Para medidas de pressões da água, normalmente se utiliza o mercúrio como líquido manométrico (LM /  =13,6 >>1)

Manômetros MANÔMETRO DE TUBO EM U COM LÍQUIDO MANOMÉTRICO Se o líquido manométrico tiver um LM muito maior do que o  do fluido em análise (LM /  >>>1), também é possível medir pressões elevadas sem a geração de colunas muito altas Ex.: Para a medição da pressão em gases, normalmente se utiliza a água como líquido manométrico (LM /  =833,3 >>>1),

Manômetros Diferenciais Os manômetros diferenciais determinam a diferença de pressões entre dois pontos A e B, quando a pressão real, em qualquer ponto do sistema, não puder ser determinada.

De um modo geral: Resolução de problemas envolvendo manômetros 1) Começar numa extremidade e escrever a pressão do local numa escala apropriada, ou indicá-la por um símbolo apropriado se a mesma for uma incógnita. 2) Somar à mesma a variação de pressão, na mesma unidade, de um menisco até o próximo. 3) Continuar desta forma até alcançar a outra extremidade do manômetro e igualar a expressão à pressão neste ponto, seja a mesma conhecida ou incógnita. Menisco acima  pressão diminui Menisco abaixo  pressão aumenta

O tubo deforma-se sobre o efeito da mudança de pressão Manômetros MANÔMETRO METÁLICO OU DE BOURDON Mede a pressão de forma indireta, por meio da deformação de um tubo metálico um sistema do tipo engrenagem-pinhão, acoplado à extremidade fechada do tubo, transmite o movimento a um ponteiro, que se desloca sobre uma escala O tubo deforma-se sobre o efeito da mudança de pressão

Manômetros MANÔMETRO METÁLICO OU DE BOURDON Mede a pressão de forma indireta, por meio da deformação de um tubo metálico Se a pressão ambiente for igual a pressão atmosférica local, a pressão indicada é a pressão relativa

EXERCÍCIO RESOLVIDO 1 A uma tubulação que transporta um fluido de peso específico 850 kgf/m³ acopla-se um manômetro de mercúrio, conforme indicado na figura. A deflexão no mercúrio é de 0,9 m. Sendo dado Hg=13600 kgf/m³, determine a pressão efetiva a que o fluido está submetido, no eixo da tubulação. Dados: Pede-se:

Pela Lei de Stevin: Como trata-se de pressão efetiva Como P e Q estão na mesma horizontal, pelo princípio de Pascal: Logo: A pressão no eixo da tubulação é :

EXERCÍCIO RESOLVIDO 2 Um piezômetro de tubo inclinado é usado para medir a pressão no interior de uma tubulação. O líquido no piezômetro é um óleo com = 800 kgf/m³. a posição mostrada na figura é a posição do equilíbrio. Determinar a pressão no ponto P em kgf/cm², mm Hg e em mca. Dados: Pede-se:

Pela Lei de Stevin: Como trata-se de pressão efetiva Pelo princípio de Pascal: Logo:

Em kgf/cm²  Em mm/Hg  Se o fluido fosse mercúrio: ou: Em mca  ou:

EXERCÍCIO RESOLVIDO 3 O recipiente da figura contém três líquidos não miscíveis de densidades relativas 1=1,2 , 2=0,9 e 3=0,7. Supondo que a situação da figura seja a de equilíbrio, determinar a leitura do manômetro colocado na sua parte superior. Dados: Pede-se:

Pela Lei de Stevin: Como trata-se de pressão efetiva Pelo princípio de Pascal: Mas não temos  temos !

Da aula 4 Voltando ao problema: A leitura no manômetro é :

EXERCÍCIO RESOLVIDO 4 Para a instalação da figura 2.8 são fornecidos: pressão indicada no manômetro de Bourdon (pindicada=2,5 kgf/cm²) e o peso específico do mercúrio (hg=1,36x104 kgf/m³). Pede-se determinar a pressão no reservatório 1. Pede-se: Dados:

Pela Lei de Stevin: Pelo princípio de Pascal: Sabemos também que em um manômetro de Bourdon: É o que queremos: P1 P2 Logo:

A pressão no reservatório 1 é: