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EXERCÍCIOS DE MANOMETRIA Marcelo Costa Dias 1. Determine a pressão em Pa a uma profundidade de 7,85 m abaixo da superfície livre de uma massa de água. Considere γH2O = 9,8 KN/m 3. R – 76,93 K Pa. 2. Considerando o exercício anterior determine a pressão absoluta quando o barômetro marcar 850 mmHg, cuja densidade é 13,5. R – 189,38 K Pa. 3. Que profundidade de óleo, que apresenta densidade 0,925, apresenta uma pressão de 380 K Pa? E em qual profundidade de água produz a mesma pressão? γH2O = 9,8 KN/m 3. R - Hóleo – 41,91 m, Hágua – 38,77 m. 4. Qual é a pressão no fundo de um reservatório que contém um líquido com peso específico de 13,75 KN/m³. R – 168,7 K Pa. 5. No sistema da figura, na situação inicial a esfera está vazia. Introduz se óleo pelo funil até preencher totalmente o recipiente esférico e Y passa a valer Y’ = 1 m. Dados γóleo = 8 KN/m 3, γH2O = 10 KN/m 3 a) Qual é o valor de Y na situação inicial? Y = 0,4 m b) Qual é o diâmetro da esfera? D = 0,45 m c) Qual é o volume de óleo introduzido para estabelecer a situação final? V = 47.833 cm³ 6. Determine a pressão no ponto A do manômetro em “U”abaixo em Pa devido à deflexão do mercúrio, considerando um peso específico para o mercúrio de 127 e para a água de 8,89. R – 151,34 Pa 7. Um manômetro é ligado a um tanque contendo três fluidos diferentes, como na figura abaixo. Determine a diferença em elevação da coluna de mercúrio no manômetro, ou seja, a medida Y. Considere o peso específico da água. γH2O = 9,8 KN/m 3, R – 0,75 m 8. Um indicador de pressão manométrica instalada em um tanque rígido mostra um vácuo de 42 KPa dentro de um tanque como na figura abaixo, situado em um local onde a elevação é de 2000 m e a pressão atmosférica local é de 79,5 KPa. Determine a pressão absoluta dentro do tanque. R – 37,5 KPa absoluta. 9. Um óleo de densidade 0,750 escoa através do bocal mostrado na figura abaixo defletindo o mercúrio no manômetro em “U”. Determine o valor de h em que a pressão no ponto A é de 137,89 kPa. γH2O = 9,8 KN/m 3; γHg = 136 KN/m 3. R – 1,12 m. 10. Os reservatórios A e B contêm água sob pressão de 276 KPa e 138 KPa, respectivamente. Qual é a deflexão do mercúrio no manômetro diferencial da figura abaixo? γH2O = 9,8 KN/m 3; γHg = 136 KN/m3. R – 3,42 m 11. Um manômetro diferencial é conectado a dois tanques como mostrado na figura abaixo. Calcule a diferença de pressão entre as câmaras A e B, e justifique o resultado. Dados: ³/8,132 mKNmercúrio =γ , ³/996,830 mKNóleosae =γ , ³/57,15 mKNTTC =γ . R - -37,28 KPa. 12. Dado o esquema da figura: a) Qual é a leitura do manômetro metálico? PM = 200 N/m 2 b) Qual é a força que age no topo do reservatório? Ftopo=2.000N 13. No manômetro diferencial da figura, o fluido A é água, B é óleo e o fluido manométrico é mercúrio. Sedo h1 = 25 cm, h2 = 100 cm, h3 = 80 cm, e h4 = 10cm, qual é a diferença de pressão PA – PB? Dados: peso específico da água 10.000 N/m 3; peso específico do mercúrio 136.000 N/m3; e do óleo 8.000 N/m3. PA – PB = - 132,1 KPa. 14. Qual é a altura da coluna de mercúrio (peso específico 136.000 N/m3) que irá produzir na base a mesma pressão de uma coluna de água (peso específico 10.000 N/m3) de 5 m de altura? hhg = 368 mm 15. Aplica-se uma força de 200 N na alavanca AB, como é mostrado na figura. Qual é a força F que deve ser exercida sobre a haste do cilindro para que o sistema permaneça em equilíbrio? F = 10 kN 16. Para a configuração a seguir responder: a) Qual é a pressão do gás em valor absoluto? Pg = 95,032 kPa b) Qual é o valor da cota z? Z = 0,5 m Dados: Patm=662 mmHg; γHg=136.000 N/m 3; γH2O=10.000 N/m 3 17. Determinar as pressões efetiva e absoluta do gás nos 2 reservatórios do esquema. São dados: hm = 0,15 m; H = 1,40 m; δ = 13,6 (densidade relativa do mercúrio), P0 = 1 kgf / cm² (pressão atmosférica, absoluta); γH2O=1.000 kgf/m 3. R – Pa (ef) = - 2040 kgf / m²; Pc (ef) = - 640 kgf / m²; Pa (abs) = 7960 kgf / m²; Pc (abs) = 9360 kgf / m² 18. Os reservatórios R1 e R2 contém água; supõe-se que a pressão atmosférica P0 é a mesma nos dois níveis d’água. A densidade relativa do líquido manométrico é m δ = 0,7. Calcular a diferença de nível Y entre as superfícies livres dos 2 reservatórios. R – Y = 0,06 m 19. Calcular a pressão efetiva nos pontos F, E, B, D, H e C, indicados na figura, no ponto F atua a pressão atmosférica. 20. Um manômetro é construído com um tubo de vidro, com diâmetro interno uniforme D = 6,35 mm, conforme na figura a seguir. O tubo em U é preenchido parcialmente com água. Em seguida, um volume V = 3,25 cm³ de óleo Meriam Vermelho massa específica 0,827 é adicionado no lado esquerdo, como se pode ver. Calcule a altura de equilíbrio, H, se ambas as pernas do tubo em U estão abertas para a atmosfera. R – 17,8 mm 21. Para o sistema de manômetros apresentado na figura abaixo, determine a leitura diferencial h. Dois fluidos manométricos distintos estão sendo utilizados com gravidades específicas distintas (densidade relativa). 2 3 313600 / , 1000 /γ γ= =Hg H Okgf m kgf m 22. Determine a pressão do ar (kPa e cm de Hg) no tanque selado da esquerda se EA = 32,5 m. R – P = -14,3 kN/m²; P = 10,7 cmHg. 23. Em R da figura abaixo, a pressão efetiva é de – 960 kgf/m², sendo Eδ = 1,4 a densidade relativa do líquido E. Determinar a densidade relativa do líquido F (indicado na coluna CTU da figura), desprezando o peso de ar entre A e C. R – 0,8 24. Na instalação da figura abaixo, as faces inferiores do cilindro C e do êmbolo E estão nas cotas 570 m e 573 m, respectivamente. O espaço entre as faces esta completamente cheio de óleo de peso específico 850 kgf / m³. Os diâmetros do cilindro e do êmbolo são Dc = 50 cm e De = 10 cm. O peso do cilindro é Fc = 2000 kgf, ao passo que o do êmbolo E é desprezível. Calcular a força Fe, a ser aplicada ao êmbolo, de modo a estabelecer o equilíbrio na instalação. R – F = 60,34 kgf
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