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ENGENHARIA CIVIL CAMPUS DA FAROLÂNDIA 2013 Na hidráulica normalmente são utilizadas pressões manométricas, pois a Patm atua em todos os pontos a ela expostos, de forma que as pressões acabam se anulando. Equipamentos que podem ser utilizados para medir pressão. Na hidráulica os mais utilizados são: piezômetro, tubo em U, manômetro diferencial e manômetros analógicos e digitais. PIEZÔMETRO O piezômetro é o mais simples dos manômetros. Consiste em um tubo transparente utilizado para medir a carga hidráulica. O tubo transparente (plástico ou vidro) é inserido no ponto onde se quer medir a pressão. PIEZÔMETRO A altura da água no tubo corresponde à pressão, e o líquido indicador é o próprio fluido da tubulação onde está sendo medida a pressão. (limitado à altura do piezômetro). PIEZÔMETRO Para calcular a pressão utilizando a carga hidráulica utiliza-se a expressão da Lei de Stevin: Pressão no ponto 1: P1 = ρ.g.h P1 = γ.h Em que: P1 – pressão no ponto 1 (Pa) ρ - massa específica (kg/m3) γ - peso específico (N/m3) h – altura da coluna de água (m) EXERCÍCIO Qual é a pressão máxima que pode ser medida com um manômetro de 2,0 m de altura instalado numa tubulação conduzindo: a) Água (ρ = 1.000kg/m3) b) Óleo (ρ = 850kg/m3) RESPOSTAS a) 19.620 Pa = 2,0 m.c.a. b) 16.677 Pa = 1,7 m.c.a. TUBO EM U Para se determinar altas pressões através da carga hidráulica utiliza-se o Tubo em U. Utiliza-se um líquido de grande massa específica, normalmente mercúrio, que deve ser imiscível com o fluido da tubulação onde será medida a pressão. Esta diferença de altura é utilizada para a determinação da pressão. TUBO EM U Um lado do manômetro fica conectado no ponto onde se deseja medir a pressão e o outro lado fica em contato com a pressão atmosférica. Para o cálculo da pressão, utiliza-se a expressão da Lei de Stevin. TUBO EM U Pressão no ponto 1: P1 = ρ2.g.h2 - ρ1.g.h1 Em que: P1 – pressão no ponto 1 (Pa) ρ1 - massa específica do fluido onde está sendo medida a pressão (kg/m3) ρ2 - massa específica do fluido indicador (kg/m 3) h1 – altura do fluido onde está sendo medida a pressão (m) h2 - altura do fluido indicador (m) EXERCÍCIO O manômetro de Tubo em U, esquematizado a seguir, está sendo utilizado para medir a pressão em uma tubulação conduzindo água (ρ = 1.000kg/m3). O líquido indicador do manômetro é o mercúrio (ρ = 13.600kg/m3). Determine a pressão no ponto 1 sabendo que h1 = 0,5 m e h2 = 0,9 m. RESPOSTA 115.169,40 Pa ou 11,74 m.c.a. MANÔMETRO DIFERENCIAL Manômetro do tipo Tubo em U utilizado para medir a diferença de pressão entre dois pontos. Utilizado um líquido de grande massa específica, normalmente mercúrio, que deve ser imiscível com o fluido da tubulação onde será medida a diferença de pressão. Os dois lados do manômetro estão conectados com os pontos onde se deseja medir a diferença de pressão (Utilização da Lei de Stevin). MANÔMETRO DIFERENCIAL MANÔMETRO DIFERENCIAL Diferença de pressão entre 1 e 2: P = ρ2.g.h2 + ρ3.g.h3- ρ1.g.h1 Em que: P – diferença de pressão (Pa) ρ1 e ρ3- massa específica do fluido onde está sendo medida a diferença de pressão (kg/m3) ρ2 - massa específica do fluido indicador (kg/m 3) h1 e h3 – altura do fluido onde está sendo medida a pressão (m) h2 - altura do fluido indicador (m) EXERCÍCIO Qual é a diferença de pressão entre os pontos 1 e 2? O fluido nas duas tubulações é água e o líquido indicador é mercúrio. RESPOSTA 15.303,60 Pa MANÔMETRO BOURDON MANÔMETRO DIGITAL FIM
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