Relatório manômetro de Tubo aberto

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Manômetro de Tubo Aberto 
 
 Bruno Duarte, Elisandra P.Pereira, Pedro Henrique Muzi, Robson S. Melo 
 
Física II – Engenharia de Alimentos 
Universidade Federal do Espírito Santo – UFES 
2018/2° - Alegre-ES 
 
 
Resumo. Este relatório tem como finalidade realizar a medição de pressão e densidade 
utilizando diferentes tipos de instrumentos, como, por exemplo, o manômetro de tubo 
aberto. E determinar por meios experimentais a densidade de um fluido desconhecido e 
compreender os princípios de Steven e Pascal averiguando o comportamento da 
pressão hidrostática exercida por esse fluido. 
Palavras chave: Manômetro, densidade, Princípio de Pascal, pressão. 
1.Introdução 
O manômetro de tubo aberto é 
basicamente um tubo de vidro em forma 
de U, com uma porção líquida no seu 
interior. O prolongamento de um de 
seus ramos se encontra no interior do 
recipiente cuja pressão (P1) se pretende 
medir enquanto que a outra fica livre e 
em contato com a camada atmosférica 
(Patm). 
Fluídos constituem o que se conhece 
pelos estados líquido e gasoso da 
matéria e são denominados assim pelo 
fato de poderem se escoar com grande 
facilidade. 
A hidrostática é um dos ramos da 
mecânica dos fluidos. Ela analisa, em 
especial, o comportamento de fluidos 
em repouso. Para entender de fato como 
a hidrostática funciona, deve-se 
compreender todos os conceitos 
envolvidos, tais como pressão, 
densidade, etc. 
O Teorema de Stevin, ou Teorema 
fundamental da hidrostática, diz que a 
diferença de pressão entre dois pontos 
no interior de um mesmo líquido em 
repouso é a pressão hidrostática 
exercida pela coluna líquida entre esses 
dois pontos, ou seja, é possível concluir 
que a pressão hidrostática depende da 
profundidade, da densidade do líquido e 
da gravidade. 
 O princípio de Pascal aproveita os 
estudos da hidrostática, que mostram 
que em um líquido a pressão se 
transmite igualmente em todas as 
direções. 
 
 Quando aplica-se uma determinada 
força na superfície do líquido, ambos os 
pontos sofrerão um acréscimo de 
pressão (ΔPA e ΔPB), aumentando o 
valor das pressões iniciais para um valor 
Pfinal. 
2. Procedimento Experimental 
 Inicialmente utilizou-se a seringa para 
que fosse adicionado água em uma das 
extremidades do painel em U, até que o 
mesmo atingisse 150mm. 
 Feito isso, a proveta foi preenchida 
com líquido teste até a marca 
220mL.Em seguida, com muita cautela, 
para que o densímetro não batesse no 
fundo da proveta, foi medido a 
densidade do líquido teste. 
 Ligou-se uma extremidade da 
mangueira de látex em uma das 
extremidades do painel em U, a outra 
extremidade da mangueira foi ligada 
sonda, esse procedimento foi feito em 
duas partes, primeiramente utilizou-se a 
sonda média, com uma das 
extremidades já acopladas no painel e 
na sonda, foi mergulhada na proveta 
30mm e obteve o desnível H que está 
anotado na tabela 2. Em seguida, com 
variação de 30mm em 30mm, até que 
obtivesse 5 valores. Com os dados 
obtidos, foi calculada a pressão 
manométrica. Posteriormente repetiu-se 
esse processo com a sonda grossa. 
fonte:Azeheb 
3.Resultados e Discussões 
Com os valores obtidos através da 
medição da profundidade, da mangueira 
de látex mergulhada no líquido teste, 
pode-se medir a variação da altura do 
líquido dentro do painel em U 
resultando na tabela 2. 
Os coeficientes angular e o que muda a 
angulação da reta em um gráfico. 
Quanto maior, mais inclinada será a 
reta. Coeficiente angular está 
relacionado ao ângulo que a reta faz o 
eixo x e o coeficiente linear ao eixo y. 
Se o coeficiente angular aumenta o 
coeficiente linear diminui como pode-se 
perceber no gráfico. 
Conforme se observa na expressão 
matemática da densidade, ela é 
inversamente proporcional ao volume. 
Isso significa que, quanto menor o 
volume ocupado por determinada 
massa, maior será a densidade. 
Comparando a densidade da série 1 com 
a série 2, pode-se perceber que houve 
uma pequena variação, devido a sonda 
que foi utilizada. Na série 1, a sonda 
usada foi a média, e na série 2 foi a 
sonda grossa. Notou-se que com a 
sonda média os valores da densidade 
foram maiores, pois o volume ocupado 
pela mesma era menor do que com a 
sonda grossa. 
Tabela 1 
((g/ml) 0,9720,35 
 
Tabela 2 
 
Tabela 3 
 
 
 Pelos dados contidos na tabela abaixo, 
observa-se que a densidade da água 
oxigenada é maior em comparação as 
outras substâncias da tabela, essa 
diferença pode ser justificada pelo fato de 
que na composição da água oxigenada 
tem-se uma mistura de líquidos com 
diferentes densidades. Já o líquido teste, 
apresentou densidade um pouco menor do 
que a água pura, pois havia álcool em sua 
composição, álcool contém etanol, e a 
molécula de etanol é maior do que a 
molécula de água o que faz com que as 
moléculas de álcool se mantenham mais 
distantes umas das outras deixando 
espaços vazios entre as moléculas. Esses 
espaços vazios fazem com que exista 
menos massa por unidade de volume e 
consequentemente uma densidade menor 
(uma vez que d=m/V). Outro motivo, são 
as forças de atração moleculares, no caso 
as pontes de hidrogênio que tem uma 
atuação maior na molécula de água do que 
na molécula de etanol, fazendo com que 
as moléculas fiquem mais próximas e por 
consequência aumentando a densidade. 
 
 
 
 
 
Analisando os valores mesurados nas 
tabelas 2 e 3, percebe-se que eles não 
estão próximos um dos outros, podendo 
observar que há valores discrepantes e o 
principal motivo para que isso aconteça 
é o uso de uma ponta de prova média e 
uma grossa na tabela 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Substância Densidade 
Líquido teste 0,972g/ml 
Álcool 0,861g/ml 
Acetona 0,790g/ml 
Água oxigenada 1,46g/ml 
Água pura 0,997g/ml 
 
 
 
 
4.Conclusão 
 Através desse experimento pôde- se 
observar a distinção entre dois pontos 
considerados na curvatura de um líquido 
(pressão no ponto mais profundo e a 
pressão no ponto menos profundo) o 
produto da massa específica do líquido 
pelo m módulo da aceleração da gravidade 
do local, onde foi feita a observação, pela 
diferença entre as profundidades. Conclui-
se que a pressão aumenta conforme o 
aumento da profundidade. 
5.Referências 
[1]https://www.todamateria.com.br/teor
ema-de-stevin/ 
[2]https://educacao.uol.com.br/disciplin
as/fisica/principio-de-pascal-teoria-e-
aplicacoes.htm?tipo=1 
[3]https://brasilescola.uol.com.br/quimi
ca/densidade.htm 
[4]https://www.ebah.com.br/content/AB
AAAAHcgAE/relatorio-pratica-sobre-
densidade-liquidos