Determinar as pressões absoluta e relativa que prevalecem no interior de um líquido a 3,0m da superfície livre. A densidade relativa do líquido é e a pressão atmosférica local 101300 Pa. Expresse os resultados nas seguintes unidades:
  • Pascal (Pa)
  • quilograma-peso por metro quadrado
  • quilograma-peso por centímetro quadrado ( )
  • bar
  • atmosférica física (atm)
  • atmosférica técnica (at)
  • libra-força por pé quadrado (psf)
  • libra-força por polegada quadrada (psi)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar as pressões absoluta e relativa dentro de um líquido a uma profundidade de 3,0 metros da superfície. Para isso, vamos usar conceitos de estática de fluidos, especificamente a pressão em líquidos. Precisamos saber a densidade do líquido, que é dada pela densidade relativa , e a pressão atmosférica local, que é 101300 Pa.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é pressão relativa e pressão absoluta. A pressão relativa é a pressão que o líquido exerce devido à sua própria coluna, sem considerar a pressão atmosférica. Já a pressão absoluta é a soma da pressão relativa com a pressão atmosférica.

Passo 3

Para calcular a pressão relativa ( ), usamos a fórmula:
onde:
  • é a densidade do líquido,
  • é a aceleração da gravidade (aproximadamente ),
  • é a profundidade da coluna de líquido.

Passo 4

Primeiro, precisamos encontrar a densidade do líquido. A densidade relativa é a razão entre a densidade do líquido e a densidade da água ( á). Então:
á

Passo 5

Agora, vamos calcular a pressão relativa:
Arredondando, temos:

Passo 6

Para encontrar a pressão absoluta ( ), somamos a pressão atmosférica:

Passo 7

Agora, vamos converter essas pressões para as unidades solicitadas:
  1. Pascal (Pa):
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  2. Quilograma-peso por metro quadrado ( ):
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  3. Quilograma-peso por centímetro quadrado ( ):
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  4. Bar:
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  5. Atmosférica física (atm):
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  6. Atmosférica técnica (at):
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  7. Libra-força por pé quadrado (psf):
    • Primeiramente, convertendo Pascals para psf:
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:
  8. Libra-força por polegada quadrada (psi):
    • Sabendo que ,
    • Pressão Relativa:
    • Pressão Absoluta:

Resposta

As pressões no interior do líquido a 3,0 metros da superfície são:
  • Pascal (Pa):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Quilograma-peso por metro quadrado ( ):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Quilograma-peso por centímetro quadrado ( ):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Bar:
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Atmosférica física (atm):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Atmosférica técnica (at):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Libra-força por pé quadrado (psf):
    • Relativa:
    • Absoluta:
  • Libra-força por polegada quadrada (psi):
    • Relativa:
    • Absoluta:

Exercícios relacionados

(Singh 2009) Um suco de fruta a com de sólidos está sendo concentrado em um evaporador de único efeito. O evaporador opera com vácuo suficiente para fazer a água do produto evaporar a . Vapor com qualidade de está sendo fornecido à calandra a . A concentração desejada do produto final é de sólidos. O produto concentrado sai do evaporador a uma taxa de . Calcule (a) o requerimento de vapor, (b) a economia do vapor se o condensado deixa o sistema a . O calor especifico da alimentação líquida é e do produto concentrado é . .
Encontre a melhor alternativa para um problema descrito pelas seguintes equações:
Um vacuômetro registra uma pressão negativa equivalente a 80 mm de coluna de mercúrio. Sendo 101 300 Pa a pressão atmosférica local, determinar as pressões absoluta e relativa correspondentes a esse registro .