Barômetro finalidade, tipos, aplicações.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE - FURG 
CENTRO DE CIÊNCIAS COMPUTACIONAIS 
 
 
 
 
Guilherme Moura de Souza – 78826 
Gustavo da Silva Ribeiro – 48794 
Mario Ricardo Nascimento Marques Junior – 71452 
 
 
 
 
 
 
Barômetro: finalidade, tipos, aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio Grande, 2016 
 
 
 
 
Guilherme Moura de Souza 
Gustavo da Silva Ribeiro 
Mario Ricardo Nascimento Marques Junior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Barômetro: finalidade, tipos, aplicações. 
 
Trabalho apresentado como avaliação da 
disciplina de Instrumentação, no Curso de 
Engenharia de Automação, na Universidade 
Federal do Rio Grande. 
 
Prof. Msc. Cláudio Dornelles Mello Junior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rio Grande, 2016 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
 
Barômetros são instrumentos utilizados desde o século XVII. Neste 
trabalho serão apresentados a sua finalidade, os seus tipos e as suas 
aplicações nos dias atuais. 
. 
 
 
Palavras-chave: Instrumentação. Barômetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 5 
2 FINALIDADE ....................................................................................................................... 6 
3 TIPOS DE BARÔMETRO .................................................................................................. 7 
3.1 BARÔMETRO DE MERCÚRIO .................................................................................. 7 
3.2 BARÔMETRO ANEROIDE ......................................................................................... 8 
3.3 BARÔMETRO DE VIDI ............................................................................................. 10 
3.4 BARÔMETRO DIGITAL ........................................................................................... 11 
4 APLICAÇÕES ................................................................................................................... 13 
4.1 PREVISÕES CLIMÁTICAS ...................................................................................... 13 
4.2 ALTÍMETRO............................................................................................................... 13 
CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 15 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 16 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 Inventado pelo Evangelista Torricelli, em 1643, o barômetro é um 
instrumento que possuiu uma significativa evolução em vários aspectos ao 
longo dos anos. Neste trabalho serão apresentados os princípios de 
funcionamento e características construtivas de cada tipo de barômetro. Além 
disso, serão apresentadas aplicações desse instrumento no cotidiano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 FINALIDADE 
 
 Do grego, báros, que significa peso e metron que significa medida, é um 
instrumento que mede o “peso” do ar na atmosfera, ou seja, a pressão que o ar 
exerce sobre ele, chamada de pressão atmosférica. Ou seja, o barômetro é o 
instrumento que realiza a mensuração da pressão atmosférica, o elemento 
climático mais difícil de ser percebido sem um instrumento. 
 
 
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3 TIPOS DE BARÔMETRO 
 
 Como foi dito anteriormente, existem vários tipos de barômetros. Neste 
capítulo será abordado cada tipo de barômetro e apresentadas suas 
características construtivas. 
 
3.1 BARÔMETRO DE MERCÚRIO 
 
 Inventado pelo físico e matemático italiano Evangelista Torricelli em 
1643, o barômetro de mercúrio é composto por um tubo de vidro de 100 cm de 
comprimento com uma das extremidades fechadas, uma base e mercúrio. 
Primeiramente, ele encheu o tubo de vidro com mercúrio e o tampou com o 
dedo. Em seguida, inverteu-o e mergulhou-o na base que também continha 
mercúrio. 
 
 
Figura 1: Barômetro de mercúrio de Torricelli. 
 
Segundo o teorema de Stevin, a diferença entre as pressões de dois 
pontos de um fluido em equilíbrio é igual ao produto entre a massa especifica 
do fluido ρ, a aceleração da gravidade g e a diferença entre as profundidades 
dos pontos Δh. 
Δ𝑝 = 𝜌. 𝑔. Δℎ 
8 
 
 
 
Através desse teorema pode-se concluir que todos os pontos a uma 
mesma profundidade, em um fluido homogêneo (ρ constante) estão 
submetidos a uma mesma pressão. 
Aplicando o teorema de Stevin nos pontos A e B da figura 1, obtém-se: 
𝑝𝐴=𝑝𝐵 
Como a pressão no ponto A é a pressão atmosférica, e a pressão no 
ponto B é a pressão exercida pela coluna de mercúrio: 
𝑝𝑎𝑡𝑚 = 𝜌𝐻𝑔 . 𝑔. ℎ 
𝑝𝑎𝑡𝑚 = 13600
𝑘𝑔
𝑚3
. 9,8
𝑚
𝑠2
. 0,76𝑚 
𝑝𝑎𝑡𝑚 = 1,01. 10
5 𝑃𝑎 = 1 𝑎𝑡𝑚 = 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 
Esse é o valor da pressão atmosférica ao nível do mar. Abaixo do nível 
do mar, a pressão atmosférica aumenta e consequentemente a coluna de 
mercúrio. Acima do nível do mar, a pressão atmosférica diminui e 
consequentemente a coluna de mercúrio. Em 1648, Blaise Pascal comprovou 
isso ao levar um barômetro de mercúrio a 1478 metros de altitude, de modo 
que a coluna do mercúrio caía a 8,6 centímetros. 
 
3.2 BARÔMETRO ANEROIDE 
 
Foi inventando em 1844 por Lucien Vidie, um físico francês. Nesse 
barômetro o dispositivo sensível a pressão é um tubo fechado, metálico, de 
paredes muito delgadas, constitui uma superfície toroidal desprovida de ar 
internamente (sob vácuo), de onde origina-se o nome aneroide, que significa 
sem fluido. 
Da figura 2, nota-se que segundo o Princípio de Pascal, um aumento de 
pressão provoca um acréscimo da força externa ∆F = ∆pS em direção ao 
centro e um acréscimo ∆f = ∆p.s em direção oposta. Como S > 
s, resulta ∆F >∆f, onde S e s são as áreas das faces externa e interna do 
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toróide. Assim, um aumento de pressão aproxima os extremos A e B e uma 
diminuição os afasta. 
 
Figura 2: Sensor aneroide. 
 
Considerando uma relação linear, K, entre a variação da distância AB, 
∆AB, e diferença de forças, ∆F - ∆f tem-se: 
Δ𝐴𝐵 =
𝐾
ΔF − Δf
=
𝐾
Δ𝑝(𝑆 − 𝑠)
 
Logo, conclui-se que ΔAB é inversamente proporcional a Δp. 
Assim, pode-se adicionar uma engrenagem leve e um ponteiro para 
ampliar as variações AB, que podem ser medidas em uma escala (expressa 
em unidades de pressão), como exibido na figura 3. 
 
Figura 3: Mecanismo de engrenagem e escala. 
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Na figura 4, pode-se visualizar um barômetro do tipo aneroide. Nota-se 
que se comparado ao barômetro de mercúrio, possui dimensões muito 
menores. Essa característica torna este barômetro portátil e de faço manuseio, 
pois ao contrário do barômetro de mercúrio ele não possui um fluido que 
precisa estar perpendicular ao solo para uma medição correta. 
 
Figura 4: Barômetro aneroide. 
 
3.3 BARÔMETRO DE VIDI 
 
É uma variação do barômetro aneroide. Mede a pressão atmosférica 
tomando como referência as deformações produzidas sobre uma caixa 
metálica, perfeitamente fechada na parte superior por uma lámina metálica 
ondulada e flexível, em cujo interior é feito vácuo. Um ponteiro amplia as 
deformações e percorre uma escala. Esse mecanismo é exibido na figura 5. 
 
Figura 5: Mecanismo barômetro de Vidi. 
O
Ponteiro
Vácuo
Mola
11 
 
 
 
 Ainda existe o barógrafo (figura6), um instrumento utilizado para medir 
registrar as variações da pressão atmosférica. Possui o mesmo princípio de 
funcionamento do barômetro de Vidi, porém possui fixado em um mecanismo 
de relojoaria um barograma (escala graduada) no qual será registrado essas 
variações, sendo utilizado geralmente em estações meteorológicas. 
 
 
Figura 6: Barógrafo. 
 
3.4 BARÔMETRO DIGITAL 
 
Barômetro digital (figura 7) nada mais é que um medidor de pressão 
atmosférica, com display digital e sensor Piezo Resistivo (figura 8). Os 
barômetros digitais, tendem a ser portáteis. 
 
Figura 7: Barômetro digital. 
12 
 
 
 
A piezo resistividade refere-se à mudança da resistência elétrica com a 
deformação/contração como resultado da pressão aplicada. 
 
Figura 8: Sensor Piezo Resistivo. 
Na sua grande maioria são formados por elementos cristalinos, 
denominado strain gauge, interligados em ponte wheatstone com outros 
resistores que provém o ajuste do zero, da sensibilidade e da compensação de 
temperatura. 
 
 
13 
 
 
 
4 APLICAÇÕES 
 
 Neste capítulo serão citadas duas das principais aplicações do 
barômetro que passam despercebidas pela maioria das pessoas, mas de 
grande importância no dia a dia. 
 
4.1 PREVISÕES CLIMÁTICAS 
 
 Através da pressão atmosférica, pode-se saber diversas informações, 
entre elas, a tendência do tempo, ou seja, uma pequena previsão do tempo 
informando se terá chuva, ou sol, dentro de um curto espaço de tempo. Altas 
pressões resultam na descida do ar frio, e baixas pressões podem produzir 
chuva, neve ou tempestade. 
 Na figura 9 é exibido um tipo de barômetro em que um ponteiro exibe a 
pressão em mbar e outro exibe a possível previsão climática. 
 
Figura 9: Barômetro meteorológico. 
 
4.2 ALTÍMETRO 
 
 O altímetro é uma aplicação do barômetro aneroide para indicar 
altitudes, utilizado por alpinistas, paraquedistas, pilotos de aviação, satélites, e 
muitos outros. 
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Ele registra alterações da pressão atmosférica que acompanham as 
variações de altitude. Quanto maior a altitude, mais rarefeita é a atmosfera e, 
portanto, menor a pressão do ar. Assim a câmara de ar do instrumento 
expande e pressiona o ponteiro que indica a altitude. 
Na figura 10 é mostrado um altímetro facilmente encontrado em um 
painel de uma aeronave. 
 
Figura 10: Altímetro. 
Os altímetros não se restringem somente a barômetros do tipo 
aneroide. Existem também altímetros que utilizam barômetros digitais, 
possuindo extrema portabilidade, onde são construídos integrados a um 
relógio, exibido na figura 11. Esses altímetros devido a sua portabilidade são 
muito utilizados por alpinistas e paraquedistas. 
 
Figura 11: Relógio com altímetro. 
 
 
 
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CONCLUSÃO 
 
 A partir desse trabalho, pode-se concluir que os barômetros tiveram uma 
grande evolução tecnológica ao passar dos anos. Inicialmente era um 
instrumento composto por um tubo com 1 metro de comprimento e hoje é um 
sensor que cabe na ponta do dedo. 
 Também se nota que é instrumento indispensável para a meteorologia, 
pois a pressão atmosférica é um dos parâmetros para a previsão climática. 
Além da meteorologia é empregado na aviação para a medição indireta da 
altitude em que se encontra a aeronave, uma informação indispensável para o 
voo. 
 Enfim, o barômetro é um instrumento indispensável nos dias atuais e 
devido a sua grande evolução tecnológica é possível que um indivíduo tenha 
um instrumento desse no seu pulso sem se quer saber. 
 
 
 
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 O barômetro - Por Débora Silva - http://www.estudopratico.com.br/o-
barometro 
 http://www.popa.com.br/docs/cronicas/historia_barometro.htm 
 
 INMET-
http://www.inmet.gov.br/html/informacoes/sobre_meteorologia/instrument
os 
 http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/conhecimentos-
gerais/barometro.php 
 
 Sensores de pressão 
 http://www.professores.uff.br/controledeprocessos-
eq/images/stories/Aula_04Pressao_TEQ141_1sem2014.pdf 
 
Medição de pressão 
ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/TM247/Cap-7-Pressao.ppt