Aula 5 Manometria

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Fenômenos de 
Transportes
PROFESSOR ENG. IGOR OLIVEIRA
IFMG – CAMPUS AVANÇADO PIUMHI
Manômetros e 
Manometria
Pressão Atmosférica - patm
A magnitude da pressão atmosférica varia com a altitude e as
condições climatológicas do lugar. É medida em relação ao vácuo
perfeito por barômetros sendo registrada nas estações meteorológicas.
A pressão atmosférica apresenta uma diminuição com a altitude de
aproximadamente 85mm de mercúrio por cada 1000m de altitude.
A pressão atmosférica próxima da superfície terrestre varia
normalmente na faixa de 95 kPa a 105 kPa. Ao nível do mar a pressão
atmosférica padrão é de 101,33kPa.
Equivalências de pressão atmosférica:
101,33kPa = 1 atm = 760mmHg = 10,36mH20
Pressão Atmosférica
Definição Manômetro 
O manômetro é o instrumento utilizado na mecânica dos fluidos para se 
efetuar a medição da pressão, no setor industrial existem diversos tipos 
e aplicações para os manômetros.
Manômetro de Tubo 
Piezométrico
O manômetro é um tubo aberto na parte superior, conectado no
extremo de um reservatório contendo líquido com uma pressão (mais
alta que atmosférica) a ser medida. Um exemplo pode ser visto na figura
abaixo. Este dispositivo é conhecido como um tubo Piezométrico. Como
o tubo está aberto à atmosfera a pressão medida é relativa à atmosférica
denominada pressão relativa.
Pressão em A = pressão da coluna de líquido
acima de A
Pressão em B = pressão da coluna de líquido
acima de B
Este método é utilizado para líquidos e
unicamente quando a altura líquida pode
ser medida
Manômetro de Tubo em “U”
Usando um tubo em “U”- podemos medir a pressão de líquidos e gases 
com o mesmo instrumento. O manômetro em “U” é conectado como na 
figura abaixo sendo preenchido com um fluido chamado fluido 
manométrico. O fluido cuja pressão será medida deve ter uma massa 
específica menor que a do fluido manométrico. Os fluidos não devem 
misturar-se.
Pressão em B = Pressão em C
Pressão em B = Pressão em A + Pressão 
da altura h1 de fluido que deve ser 
medido
Manômetro de Tubo em “U”
Pressão em C = Pressão em D + Pressão da altura h2 do fluido 
manométrico
Como estamos medindo pressão relativa podemos subtrair Patm dando
Exercício 1
Exercício 2
Exercício 3
A pressão da água numa torneira fechada (A) é de 0,28 kgf/cm2. Se a 
diferença de nível entre (A) e o fundo da caixa é de 2m, Calcular:
a) a altura da água (H) na caixa.
b) a pressão no ponto (B),
situado 3m abaixo de (A)
Medição da Diferença de 
Pressão - Manômetro Tipo “U”
Se um manômetro em “U” é conectado num vaso pressurizado em dois
pontos, a diferença de pressão entre esses dois pontos pode ser
medida.
Se o manômetro é disposto
conforme a figura então:
Pressão em C = Pressão em D
Obtendo-se a diferença de pressão:
Variações do Manômetro tipo 
" U"
O manômetro de tubo tipo “U” tem a desvantagem de que a mudança em altura do
líquido deve ser lida em ambos lados do manômetro. Isto pode ser evitado
fabricando o diâmetro de um lado do manômetro muito maior que o outro. Neste
caso o lado que apresenta uma grande área move uma pequena coluna de fluido
enquanto que o lado que tem uma área pequena move uma coluna de fluido
consideravelmente maior.
O manômetro mostrado permite
medir a diferença de pressão ( p1
– p2) de um gás. A linha de
referência indica o nível do fluido
do manômetro quando a
diferença de pressão é zero. Na
figura mostra-se a diferença de
altura quando pressão é aplicada.
EXERCÍCIO EXEMPLO
15
O recipiente da figura contém três líquidos não miscíveis de densidades relativas
1=1,2 , 2=0,9 e 3=0,7. Supondo que a situação da figura seja a de equilíbrio,
determinar a leitura do manômetro colocado na sua parte superior.
Dados:
7,0
9,0
2,1
3
2
1






Pede-se:
?CP
atmA PP  )7,02.(1
Pela Lei de Stevin:
CB PP  4,0.1,1. 32 
Pelo princípio de Pascal:
BA PP 
4,0.1,1.3,1.4,0.1,1.3,1. 321321   CC PP
0
Como trata-se de pressão efetiva
Mas não temos 
temos !
Voltando ao problema:
g. 
0

 d
00 22
.. HH g  
³
290
³
1000.29,0.29,0
4,0..7,01,1..9,03,1..2,1
4,0..1,1..3,1..
4,0.1,1.3,1.
0
000
030201
321
2
222
222
m
kgf
m
kgf
mP
P
P
P
HC
HHHC
HHHC
C








A leitura no manômetro é :
³
290
m
kgf
PC 
Variações do Manômetro tipo 
" U"
No manômetro em “U” a diferença de
altura nas duas colunas fornece a diferença
de pressão:
volume de líquido transferido do lado 
esquerdo para o lado direita é dado por = 
Manômetro Inclinado
Se a pressão medida é muita pequena então uma coluna inclinada
fornece uma maneira apropriada de obter um movimento maior do
manômetro (lido mais facilmente). O arranjo com um braço inclinado é
mostrado na figura.
A sensibilidade da mudança de pressão pode ser aumentada com uma 
maior inclinação do braço do manômetro, alternativamente a massa 
específica do fluido manométrico pode ser mudada.
Manômetro Inclinado
A diferença de pressão é dada pela altura que muda o fluido do
manômetro. Considerando para a leitura uma escala ao longo da linha
do tubo inclinado a diferença de pressão é então dada por
Exercício
Um piezômetro de tubo inclinado é usado para medir a pressão no interior de
uma tubulação. O líquido no piezômetro é um óleo com = 800 kgf/m³. a posição
mostrada na figura é a posição do equilíbrio. Determinar a pressão no ponto P
em kgf/cm², mm Hg e em mca.
Dados:
3/800 mkgfo 
Pede-se:
);²;/?( mcammHgcmkgfPP 
Em kgf/cm²
ou:
²/008,0 cmkgfPP 
2
2
10000
1
.
²
80
cm
m
m
kgf
PP 
Em mm/Hg 
BCoP hP .
Se o fluido fosse mercúrio:
m
m
kgf
m
kgf
P
hhP
Hg
P
HgHgHgP 0058,0
13600
²
80
.
3
 
mmHgPP 8,5
Em mca
m
m
kgf
m
kgf
hhP aguaaguaaguaP 08,0
100
²
80
.
3
 
ou:
mcaPP 08,0
Resumo 
Quando se conecta o manômetro ao reservatório, não deve existir nenhuma bolha
próxima da conexão, já que poderia alterar o fluxo causando variações de pressão locais
afetando a qualidade da medição. Os manômetros são dispositivos muito simples.
Nenhuma calibração é requerida e a pressão pode ser calculada por princípios simples.
Algumas desvantagens dos manômetros são:
Resposta Lenta - útil para variações muita lentas de pressões - não pode ser utilizado 
para medir flutuações de pressão.
No manômetro em “U” devem ser tomadas duas medições simultaneamente para 
obter o valor do h. Isto pode ser evitado usando um tubo de área transversal maior 
num lado.
É difícil medir pequenas variações em pressão - um fluido manométrico diferente 
pode ser utilizado ou alternativamente um manômetro inclinado.
Para trabalhos precisos a temperatura e a relação entre temperatura e a massa 
específica deve ser conhecida.
Medidor de pressão de
Bourdon
ESTUDO DIRIGIDO
1. Que tipo de forças atuam nos fluidos estáticos.
2. Quando um elemento de fluido encontra-se em repouso.
3. Qual o significado de pressão.
4. Qual o significado e o equacionamento da Lei de Pascal.
5. Como muda verticalmente a pressão num fluido e de que depende.
6. Como muda horizontalmente a pressão num fluido.
7. Apresente e explique a equação geral para a variação de pressão num 
fluido estático.
8. Como varia a pressão com a altura no caso de fluidos compressíveis.
9. Explique os significados de pressão atmosférica, pressão absoluta, 
pressão relativa, pressão manométrica.
Tipos de Manômetros
Manômetros utilitários: Recomendo para compressores de ar, 
equipamentos pneumáticos, linhas de ar, de gases, de líquidos einstalações em geral.
Manômetros industriais: São manômetros de construção robusta, com 
mecanismo reforçado e recursos para ajuste. São aplicados como 
componentes de quase todos os tipos de equipamentos industriais.
Manômetros herméticos ou com glicerina: São manômetros de 
construção robusta, com mecanismo reforçado e recursos para ajuste. 
Com a caixa estanque, pode ser enchida com líquido amortecedor 
(glicerina ou silicone). Adaptam-se especialmente às instalações 
submetidas a vibrações ou pulsações da linha quando preenchida com 
líquido amortecedor.
Tipos de Manômetros
Manômetros de aço inoxidável: São manômetros totalmente feitos de
aço inoxidável, caixa estanque, à prova de tempo, para aplicações nas
indústrias petroquímicas, papel e celulose, alimentares, nos produtos
corrosivos, nas usinas e outras que exijam durabilidade, precisão e
qualidade.
Manômetros petroquímicos: São manômetros de processo em caixa
de aço inoxidável, fenol, alumínio fundido e nylon, com componentes
em aço inoxidável, estanque, a prova de tempo, para aplicação nas
indústrias petroquímicas, químicas, alimentícias, equipamentos
industriais e outras que exijam durabilidade, precisão e qualidade.
Tipos de Manômetros
Manômetros de baixa pressão (mmca): São manômetros capsular de
latão ou de aço inox, para medir pressões baixas, aplicadas nos
equipamentos de respiração artificial, ventilação e ar condicionado,
teste de vazamentos, queimadores, secadores, etc. Recomenda-se não
operar diretamente com líquidos, pois estes alteram seu
funcionamento.
Manômetros de teste: Os manômetros de teste são aparelhos de
precisão destinados a aferições e calibração de outros manômetros.
Recomenda-se que o instrumento padrão seja pelo menos quatro vezes
mais preciso que o instrumento em teste.
Tipos de Manômetros
Manômetros sanitários: Os manômetros com selo sanitário, são
construídos totalmente de aço inoxidável para aplicações em indústrias
alimentícias, químicas e farmacêuticas e nos locais onde se requerem
facilidade de desmontagem para a limpeza e inspeção. A superfície
plana da membrana corrugada de aço inoxidável evita a incrustação dos
produtos.
Manômetros de mostrador quadrado para painel: Os manômetros de
mostrador quadrado são aparelhos especialmente concebidos para
montagem embutida em painéis.
Manômetros para freon: Os manômetros destinados especialmente à
indústria de refrigeração, utilizam o Freon 11, 12, 13, 22, 114 e 502. Os
mostradores desses manômetros possuem uma escala de equivalência
em temperatura e pressão.
Tipos de Manômetros
Manômetros para amônia (NH3): São manômetros totalmente de aço
inoxidável ou partes em contato com o processo em aço inox para trabalhar
com gás de amônia. Os mostradores desses manômetros possuem uma
escala de equivalência em temperatura e pressão.
Manômetros de dupla ação: São manômetros construídos especialmente
para indicar as pressões no cilindro e no sistema de freios pneumáticos de
locomotivas ou poderá ser usado para fins industriais. O manômetro
compõe-se na realidade de dois sistemas independentes em que os eixos
dos ponteiros são coaxiais para indicar duas pressões.
Manômetros diferencial: O elemento elástico deste aparelho é composto
de um conjunto de 2 foles ou tubo - bourdon em aço inoxidável, recebendo
de um lado, a pressão alta, e do outro a baixa pressão. O deslocamento
relativo do conjunto dos foles ou tubo - bourdon movimenta o mecanismo e
o ponteiro indicará diretamente a pressão diferencial.
Tipos de Manômetros
Manômetros com contato elétrico: São projetados para serem 
adaptados aos manômetros para ligar, desligar, acionar alarmes ou 
manter a pressão dentro de uma faixa.
Manômetros com selo de diafragma: Os selos de diafragma são 
utilizados nos manômetros para separar e proteger o instrumento de 
medição do processo. Aplicadas nas instalações em que o material do 
processo seja corrosivo, altamente viscoso, temperatura excessiva, 
material tóxico ou perigoso, materiais em suspensão, etc.
Tipos de Manômetros
Manômetros com transmissão mecânica: Os manômetros com
transmissão mecânica (MEC) funcionam sem o tubo - bourdon, o elemento
sensor é a própria membrana. Recomendado para trabalhar com
substâncias pastosas, líquidas e gases, e nas temperaturas excessivas onde o
fluído não entra em contato com o instrumento. As vantagens dos
manômetros com transmissão mecânica em relação aos outros, incluem
uma menor sensibilidade aos efeitos de choque e vibrações e os efeitos de
temperaturas são reduzidos além de facilidade de manutenção.
Manômetros digitais: Podem ser utilizados em sistemas de controle de
processos, sistemas pneumáticos, sistemas hidráulicos, refrigeração,
instrumentação, compressores, bombas, controle de vazão e medição de
nível.
Manômetro de mercúrio: Utilizado em diversos processos, sua principal
característica é a utilização de fluidos manométricos como por exemplo
mercúrio.
DESAFIO
O Manômetro de tubo inclinado mostrado tem D=96mm e d=8mm.
Determine o ângulo 𝜃, necessário para fornecer um aumento de 5:1 na
deflexão do líquido, L,m comparada com a deflexão total de um
manômetro comum de tubo em U.