Considere dois tanques sendo que o tanque da esquerda está a uma pressão manométrica negativa igual a -250 mmHg . As cotas
e
são iguais a 6 m e 500 mm , respectivamente.
obtenha uma expressão para o cálculo de
obtenha uma expressão para o cálculo de
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos dois tanques conectados. O tanque da esquerda está com uma pressão manométrica negativa de -250 mmHg. As alturas das colunas de água nos tanques são
e
. Nosso objetivo é encontrar uma expressão para calcular
, que provavelmente representa a altura da coluna no segundo tanque. Para resolver isso, vamos precisar entender como as pressões e as alturas das colunas de líquidos se relacionam em sistemas de estática de fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o mesmo sistema. Sabemos que
. Então, a pressão negativa no tanque da esquerda é:
Isso facilita os cálculos futuros, já que agora todas as pressões estão em Pascais.
Passo 3
Agora, vamos lembrar da equação de equilíbrio de pressões em sistemas estáticos. Quando dois tanques estão conectados, a pressão no fundo de cada tanque deve ser a mesma. A pressão total no fundo do primeiro tanque é a soma da pressão atmosférica, da pressão causada pela coluna de água
e da pressão negativa
:
Já no segundo tanque, a pressão total no fundo é:
Como as pressões devem ser iguais:
Passo 4
Substituindo as expressões das pressões:
Podemos simplificar cancelando
dos dois lados:
Passo 5
Agora, vamos isolar
na equação:
Dividindo todos os termos por
para resolver para
:
Resposta
A expressão para calcular
é: