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Fenômeno dos Transportes Profa. Vanessa Miranda Engenheira Civil | Esp. Eng. Segurança do Trabalho | MSc. Recursos Hídricos 2 PRESSÃO Propriedades dos fluidos Pressão – Leis básicas 3 ▫ LEI DE PASCAL Segundo Pascal “em qualquer ponto no interior de um líquido em repouso, a pressão é a mesma em todas as direções”. ▫ LEI DE STEVIN Segundo Stevin “a diferença de pressão entre dois pontos de uma mesma massa líquida é igual à diferença de profundidade entre eles multiplicada pelo peso específico da fluído”. 4 PRESSÃO Se considerarmos o fluido como um meio contínuo, então em um ponto dentro do fluido a área pode se aproximar de zero e, portanto, a pressão torna-se: A pressão é definida como a força que atua na direção normal a uma área dividida por essa área. 5 PRESSÃO Se a superfície possui uma área finita e a pressão é uniformemente distribuída sobre essa área, então a pressão média é: 6 Propriedades dos fluidos ▪ Pressão – Lei de Pascal A propriedade dos líquidos, expressa pela lei de Pascal, é utilizada em diversos dispositivos, tanto para amplificar forças como para transmiti-las de um ponto a outro. Um exemplo disso é a prensa hidráulica e os freios hidráulicos dos automóveis. 8 Propriedades dos fluidos ▪ Pressão – Lei de Stevin Stevin demonstrou, experimentalmente, que a pressão exercida por um fluido depende exclusivamente da sua altura. Não esqueça: A pressão hidrostática é diretamente proporcional ao peso específico do líquido e a sua profundidade. 9 Se resolvermos a equação acima para h, obteremos h é chamado de carga de pressão, pois indica a altura de uma coluna de líquido que produz a pressão (manométrica) p. Fluido incompressível Variação de pressão para fluidos incompressíveis 10 Variação de pressão para fluidos compressíveis Se a temperatura por todo o gás permanece constante (isotérmica) em T = T0, então, supondo que a pressão em um local de referência z = z0 seja p = p0 Quando o fluido é compressível, como no caso de um gás, então seu peso específico não será constante por todo o fluido. 11 ❑ Pressão Relação entre a força (componente normal) eaárea sobre a qual atua. Propriedades dos fluidos P = Força Área E - Unidades: N/m2; kgf/m2; kgf/cm2; - Unidades: m.c.a.; 12 Propriedades dos fluidos ▪ Pressão – Escalas de Pressão Para expressar a pressão de um fluído podemos utilizar duas escalas: ❖ Pressão manométrica: pressão em relação à pressão atmosférica ❖ Pressão absoluta: pressão em relação ao vácuo absoluto 13 Propriedades dos fluidos ▪ Pressão – Escalas de Pressão Ponto 1: Pressão manométrica positiva Ponto 2: Pressão manométrica nula Ponto 3: Pressão manométrica negativa 14 PRESSÃO Pressão absoluta ZERO: Se um fluido como o ar fosse removido do seu recipiente, haveria um vácuo e a pressão dentro do recipiente seria zero. Pressão absoluta, pabs : Qualquer pressão que seja medida acima desse valor. Por exemplo, pressão atmosférica padrão é a pressão absoluta medida no nível do mar, a uma temperatura de 15°C (59°F). Pressão manométrica, pm : Qualquer pressão medida acima ou abaixo da pressão atmosférica. Propriedades dos fluidos Medidas da pressão: Manômetros 15 ❖Piezômetro; ❖Manômetro de Tubo em U; ❖Manômetro diferencial; ❖Manômetros analógicos e digitais. 16 PRESSÃO A pressão absoluta e a pressão manométrica, portanto, são relacionadas por: Escala de pressão: 17 Medição da pressão estática A pressão atmosférica pode ser medida usando um dispositivo simples, chamado barômetro. 18 Medição da pressão estática Um manômetro consiste em um tubo transparente que é usado para determinar a pressão manométrica em um líquido. 19 Medição da pressão estática ➢ Um manômetro diferencial é usado para determinar a diferença de pressão entre dois pontos em um sistema de fluido fechado. ➢ Se as pressões manométricas forem muito altas, então um manômetro comum pode não ser eficaz; portanto, a medição pode ser feita usando um manômetro de Bourdon. ➢ Existem vários outros métodos para medir a pressão. 20 MANÔMETROS 21 Encontre a pressão na tubulação de água da figura. Dados água=9810 N/m³, mercúrio=13,6xágua (Bistafa, 2010) 22 23 Na instalação da figura abaixo determine: (Vianna, 2001) a) A pressão efetiva no ponto A. b) A pressão absoluta em A, considerando quando a Patm = 1,0 kgf/cm² c) As pressões efetiva e absoluta na superfície de separação dos líquidos 3 e 4 24 25 Obrigada