Relatório 2 Fenômenos

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Ensaio 2– Conceitos de medição de pressão e calibração
Cristiano Fernandes de Oliveira – 34745
Resumo:Começamos calibrando um sensor onde a pressão seria medida, depois obtivemos varias medidas de massa, ângulo do ponteiro de medida e pressão onde fizemos calculos para obter os resultados desejados de pressão aplicada, força e pressão absoluta.
Introdução
	A pressão é uma caracteristica de processos industriais e tecnológicos, que pode ser expressada por :, seu resultado representa um dos mais importantes fatores, já que a partir dela, é possível fazer calculos que trazem informações diretas do processo de interesse.
Para realizar essa medição são utilizados barômetros e manômetros, que podem ser diferenciados pelo fato de medir pressão em fluídos, liquidos etc(Manômetros) ou a pressão atmosférica(Barômetro).
A pressão pode ser expressa em diversas unidades como: atm, bar, mm Hg, psi.
Existe variados tipos de pressão que se diferem do ambiente em que é medido ou até mesmo outras caracteristicas.
Pressão Atmosférica: é a pressão que é feita pelo ar da atmosfera em relação à superfície terrestre, podendo também corresponder à pressão que é exercida sobre uma camada de ar.
Pressão Hidrostática: é obtida através do quociente entre a força "normal" (F) que atua em um líquido do lado de um objeto e que é independente da sua orientação. Pode variar dependendo da profundidade do objeto considerado.
Pressão Absoluta: A pressão absoluta é medida relativamente ao vácuo absoluto e consiste na soma da pressão relativa e a pressão atmosférica. É a pressão que é feita dentro de um manômetro, pelo material cuja pressão se pretende conhecer.
Outro conceito importante no estudo desse experimento é o de Calibração que segundo CIMM é “conjunto de procedimentos destinados a estabelecer uma correspondência entre uma grandeza física conhecida ou padronizada e as leituras de um instrumento no qual esta grandeza é medida”. Ou seja para executar medições com precisão, é necessário, efetuar a calibração de todos os instrumentos a serem utiilizados assegurando a qualidade das medições.
Objetivos
Apresentar os resultados obtidos com o calculo a partir do experimento e também da conversão de uma escala arbitrária para unidades de engenharia com os dados do Tubo Bourbon e a calibração do sensor de pressão.
Fundamentação Teórica
A pressão pode ser definida como a variável usada em calculos de processos termodinamicos, hirdrostáticos entre outros e pode ser expressa através da fórmula .
Segundo Schulz “Termodinâmica (do grego therme = calor e dynamis = movimento) é o ramo da Física que estuda os efeitos da mudança de temperatura, volume e pressão, empregados em sistemas físicos em escala macroscópica. De uma forma mais simples, a termodinâmica procura explicar os mecanismos de transferência de energia térmica a fim de que estes realizem algum tipo de trabalho”. 
O conceito de pressão atmosférica também é muito importante dado por GRIMM como “A pressão atmosférica é medida por barômetros., A extremidade aberta do tubo é invertida num pequeno recipiente aberto com mercúrio a coluna de mercúrio desce para dentro do recipiente até que o peso da coluna de mercúrio iguale o peso de uma coluna de ar de igual diâmetro, que se estende da superfície até o topo da atmosfera”. 
Para ter uma noção da necessidade da calibração ““Nem todo instrumento de medição necessita de calibração, o bom senso técnico deve prevalecer sempre que houver alguma dúvida, porém de modo geral, devemos calibrar aqueles instrumentos que são usados para controlar qualidade, sejam eles de clientes, próprios ou emprestados”, explica Freitas da Silva.
Desenvolvimento
A tabela seguinte mostra as medidas básicas dos cálulos que serão feitos posteriormente.
	Pressão barométrica de Itajubá (N/m²)
	Massa do pistão, (Kg)
	Diâmetro do cilindro (dm)
	Área transversal do cilindro A (m²)
	92 590,704 
	0,5
	0,0178
	0,0002488455
Cálculo de massa do pistão:
P=F/A
P=m.g/A
Utilizando a gravidade como 9,8 m/s²
Pressão aplicada de 20kN/m²
Área medida como 0,00002488455 m²
Assim:
20 000=m×9,8/0,0002488455
M=0,508Kg	
Com essas medidas obtidas e a ánalise no laborátorio consiguimos executar os cálculos para preencher a tabela de conversão de unidade.
	Massa Aplicada
(kg)
	Massa total
(kg)
	Força aplicada
(N)
	Pressão aplicada
(N/m²)
	Ângulo do ponteiro
(graus)
	Pressão indicada Bourdon
(N/m²)
	Saída Semicon-dutor
(mV)
	Pressão Absoluta
(N/m²)
	0
	0,5
	4
	20*10³
	38
	28
	7,8
	37,78
	0,5
	1,0
	9,78
	48,9*10³
	64
	48
	16,11
	57,78
	1,0
	1,5
	14,67
	73,4*10³
	93
	69
	24,2
	77,78
	1,5
	2,0
	19,56
	97,8*10³
	118
	88
	32,1
	97,78
	2,0
	2,5
	24,45
	122,2*10³
	146
	109
	40,2
	117,78
	2,5
	3,0
	29,34
	146,7*10³
	173
	128
	47,2
	137,78
	3,0
	3,5
	34,23
	171,1*10³
	200
	149
	55,6
	157,78
	3,5
	4,0
	39,12
	195,6*10³
	227
	168
	64,1
	177,78
Gráfico 1: Ângulo do ponteiro em graus pela pressão aplicada para o manômetro de Bourdon
Gráfico 2: Pressão aplicada para o manômetro de Bourdon pela Tensão na saída do semicondutor
Conclusão
Feito os experimentos e com a analise do gráfico é facil perceber que tanto o ângulo quanto a tensão no semicondutor são diretamente proporcionais a pressão aplicada. A pressão indicada porde ser calculada fazendo interpolando a linearidade obtida nos dois gráficos e ultilizando também os dados base.
A calibração é feita para diminuir os erros no instrumento, mas há condições do ambiente que não se pode ignorar por isso é possivel ocorrer pequenhos erros, mas tomando uma pequena margem o experimento é muito valido.
Perguntas Premium
Aceleração da gravidade em Itajubá: 9,78 m/s².
Pressão na cidade de Itajubá: 92590,704 Pa
Referências
PRESSÃO DISPONÍVEL EM: <http://www.asta.com.br/pressao-conceitos.html> ACESSO EM: 12 de Abril de 2016.
UNIDADES DISPONÍVEL EM: <http:// http://www.converter-unidades.info/conversor-de-unidades.php?tipo=pressao> ACESSO EM: 12 de Abril de 2016.
CIMM DISPONIVEL EM: < http://www.cimm.com.br/portal/verbetes/exibir/588-calibracao> ACESSO EM: 12 de Abril de 2016.
DEFINIÇÃO DISPONÍVEL EM:<http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/51440/pressao-atmosferica>ACESSO EM: 10 de Abril de 2016.
P.ABS DISPONIVEL EM:<http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aulasfei/12012/aula2_lab.pdf> ACESSO EM: 12 de Abril de 2016.
TERMODINÂMICA DISPONIVEL EM :<http://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/leis_termodinamica.htm> ACESSO EM: 12 de Abril de 2016.