A pressão manométrica do ar no tanque é medida como 65 kPa . Determine a diferença de altura h da coluna de mercúrio. Dados:
,
e
.
Passo 1
Então, a gente tem um tanque onde a pressão manométrica do ar foi medida como 65 kPa. O que a gente precisa encontrar é a diferença de altura
da coluna de mercúrio nesse sistema. Para isso, vamos usar alguns conceitos de física relacionados à pressão e densidade dos líquidos. Os dados que a gente tem são:
- Densidade da água (
) = 1000 kg/m³ - Densidade do mercúrio (
) = 13600 kg/m³ - Densidade do óleo (
) = 720 kg/m³
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a pressão (
) exercida por uma coluna de líquido é dada pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade do líquido, -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,81 m/s²), -
é a altura da coluna de líquido.
Passo 3
Nos interessa encontrar a diferença de altura
da coluna de mercúrio que corresponde à pressão manométrica de 65 kPa. Vamos reorganizar a fórmula para resolver
:
Aqui, vamos usar a densidade do mercúrio (
kg/m³) porque é a coluna de mercúrio que queremos calcular.
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Resposta
A diferença de altura
da coluna de mercúrio é aproximadamente 0,49 metros.
Exercícios relacionados
Uma fina camada de líquido, escoando a partir de um plano inclinado, tem um perfil de velocidades igual a
, em que
é a velocidade superficial. Se o plano tiver uma largura de 10 cm (direção z),
e a vazão volumétrica for de
, estime
.
Dois tanques de óleos estão conectados entre si por um manômetro. Se a diferença entre os níveis de mercúrio dos dois braços for de 32 in, determine a diferença de pressão entre os dois tanques. As densidades do óleo e do mercúrio são
e
, respectivamente.
Considere o campo de velocidade estacionário, incompressível e bidimensional dado pelos seguintes componentes no plano xy.
Calcule o campo de aceleração (expressões para as componentes da aceleração
e
), e calcule a aceleração (módulo) no ponto
.
Uma parede plana está exposta a uma temperatura ambiente de
. A parede é coberta por uma camada de isolante de
de espessura cuja condutividade térmica é
, e a temperatura da parede na face interna do isolante é
. A parede perde calor para o ambiente por convecção. Calcule o valor do coeficiente de transferência de calor por convecção que deve ser mantido na superfície externa do isolante para garantir que a temperatura da superfície externa não exceda
. Não se esqueça de indicar as hipóteses do problema.
Resp.: 5114,6 W/m² K
Resp.: 5114,6 W/m² K