A água em um lago tem temperatura média de
. Se a pressão barométrica da atmosfera é 420 mmHg (mercúrio), determine a pressão manométrica e a pressão absoluta em uma profundidade de água de 14 m
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física! A gente precisa encontrar duas coisas: a pressão manométrica e a pressão absoluta em uma profundidade de 14 metros de água. Vamos usar conceitos de hidrostática, que é a parte da física que estuda os fluidos em repouso. Para isso, vamos precisar saber a densidade da água, a aceleração da gravidade e entender como calcular a pressão em um fluido.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a pressão manométrica. Essa é a pressão exercida apenas pela coluna de água. A fórmula para isso é:
Onde:
-
é a densidade da água (aproximadamente ) -
é a aceleração da gravidade ( ) -
é a profundidade ( )
Vamos substituir esses valores na fórmula:
Passo 3
Agora, vamos calcular a pressão absoluta. Essa pressão é a soma da pressão atmosférica com a pressão manométrica que acabamos de calcular. A fórmula é:
Primeiro, precisamos converter a pressão atmosférica de mmHg para Pascal (Pa), já que a pressão manométrica está em Pascal. A conversão é:
Então:
Agora, somamos as duas pressões:
Resposta
A pressão manométrica é de 137.340 Pa e a pressão absoluta é de 193.394,28 Pa.