Variação de pressão nos fluidos estáticos

Apresentação em tema: "Variação de pressão nos fluidos estáticos"— Transcrição da apresentação:

1 Variação de pressão nos fluidos estáticos
Danielle Radaelli Dias João Antônio Luciano Américo Mateus de Lucca Marcon

2 Propriedades físicas dos fluidos
Algumas propriedades são essenciais para a análise de um fluido, sendo a base para o estudo de fenômenos de transporte, essas propriedades são específicas para cada tipo de substância e muito importantes para a variação de pressão nos fluidos. Dentre essas propriedades podem-se citar: a massa específica, o peso específico e a densidade.

3 Massa específica: é a relação entre a massa de uma determinada substância e o volume ocupado por ela: Densidade: é a relação entre a massa específica do fluido e a massa específica da água: Peso específico: é a relação entre o peso de um fluido e volume ocupado:

4 Estática dos fluidos A estática dos fluidos é a ramificação da mecânica dos fluidos que estuda o comportamento de um fluido em uma condição de equilíbrio estático.

5 Pressão nos fluidos O conceito de pressão é a análise da ação de uma força sobre uma superfície, já nos fluidos, o peso do fluido hidrostático foi desprezado e a pressão suposta tornou-se igual em todos os pontos. Logo definimos pressão, num ponto qualquer, como a relação entre a força normal e uma área elementar:

6 Unidade de pressão Considerando a força em Newtons (N) e a área em metro ao quadrado (m²), o resultado será o a unidade básica de pressão no sistema internacional de unidades (SI) é N/m² (Newton por metro ao quadrado), também é usualmente chamada de Pascal (Pa). Muitas outras unidades para a especificação da pressão também são utilizadas, essas unidades são comuns nos mostradores dos manômetros industriais e as mais comuns são: atm (atmosfera) mmHg (milímetro de mercúrio) kgf/cm² (quilograma força por centímetro ao quadrado) Lbf/pol²(Libras força por polegada quadrada) bar (nomenclatura usual para pressão barométrica) psi (libra por polegada ao quadrado) mca (metro de coluna d’água)

7 Experiência de Torricelli
Sabemos que o ar atmosférico exerce uma pressão sobre tudo que existe na superfície da Terra. Para medir essa pressão um discípulo de Galileu chamado Evangelista Torricelli, em 1643, pegou um tubo de vidro de cerca de 1m de comprimento, fechado em uma das extremidades. Encheu o tubo de mercúrio, tampou a extremidade aberta, com o dedo, e inverteu o tubo, introduzindo-o em uma cuba de mercúrio. Observou, então, que o tubo não ficava completamente cheio, isto é, o nível de mercúrio diminuía no interior do tubo, mantendo uma altura de cerca de 760 mm em relação ao nível de mercúrio da cuba. Torricelli logo percebeu que havia vácuo e que o peso do mercúrio dentro do tubo estava em equilíbrio estático com a força que a pressão do ar exercia sobre a superfície livre de mercúrio na bacia, assim, definiu que a pressão atmosférica local era capaz de elevar uma coluna de mercúrio em 760mm, definindo desse modo a pressão atmosférica padrão.

8 Experiência de Torricelli
Vácuo 760mm Mercúrio Mercúrio Pressão Atmosférica

9 Vídeo Experiência de Torricelli
Fonte disponível em:

10 Teorema de Stevin O teorema de Stevin também é de grande importância para a determinação da pressão atuante em qualquer ponto de uma coluna de líquido. O teorema de Stevin diz que “A diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cota entre os dois pontos avaliados”, sendo expressa pela equação:

11 Aplicação do Teorema de Stevin
O teorema de Stevin permite a determinação da pressão atuante em qualquer ponto de um fluido em repouso e que a diferença de cotas ∆h é dada pela diferença entre a cota do ponto B e a cota do ponto A medidas a partir da superfície livre do líquido.

12 Aplicação do Teorema de Stevin
Onde: Logo:

13 Princípio de Pascal O físico e matemático francês Pascal, descobriu que, ao se aplicar uma pressão em um ponto qualquer de um líquido em equilíbrio, essa pressão se transmite a todos os demais pontos do líquido, bem como às paredes do recipiente. O Principio de Pascal é uma das mais significativas contribuições práticas para a mecânica dos fluidos no resolução de problemas que envolvem a transmissão e a ampliação de forças através da pressão aplicada a um fluido. A lei de Pascal, é utilizada em diversos dispositivos, tanto para amplificar ou transmitir forças de um ponto a outro. Um exemplo disso é o elevador hidráulico e os freios hidráulicos dos automóveis.

14 Elevador Hidráulico

15 Vídeo Princípio de Pascal
Fonte disponível em:

16 Manômetro O Manômetro é um instrumento utilizado para medir a pressão de fluidos contidos em recipientes fechados. Existem, basicamente, dois tipos: os de líquidos e os de gases.

17 Equação Manométrica Para se determinar a pressão em função das alturas das colunas presentes na figura aplica-se o teorema de Stevin. B A A e 1 1 e 2 2 e 3 3 e 4 4 e B

18 Equação Manométrica Logo:

19 Conclusão O estudo das leis e do comportamento físico dos fluidos, tem aplicações fundamentais na Engenharia Civil, pois se trata de transferência de massa, de calor e de temperatura. Sendo assim o estudo realizado neste trabalho podem ser usados em, instalações hidráulica, elevadores hidráulicos, bombas, em mangueiras de nível na construção civil, na capilaridade da água em mecânica dos solos entre outras aplicações.

20 Referências BARÔMETRO de torricelli. Disponível em: < Acesso em: 25 de mai CHAVES, Carlos R. Curso de formação de operadores de refinaria: instrumentação básica. Disponível em: < Acesso em: 27 de mai LOPES, Fátima. Fenômenos de Transporte I. Disponível em: < Acesso em: 01 de jun MANOMETROS. Disponível em: < Acesso em: 27 de mai PITTS, Donald R.; SISSOM, Leighton E.. Fenômenos de transporte: transmissão de calor, mecãnica dos fluidos e transferência de massa. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1981. PRINCÍPIO de pascal. Disponível em: < Acesso em: 27 de mai. 2012, ROMA, Woodrow N. L. Fenômenos de transporte para engenharia. São Carlos, SP: Rima, 2003. SIMÕES, Gabriel F. Mecânica dos fluidos. Disponível em: < Acesso em: 27 de mai