Enunciado

Na Figura P2.11, o medidor de pressão manométrica A indica 1,5 kPa (manométrica). Os fluidos estão a 20°C. Determine as elevações z , em metros, dos níveis dos líquidos nos tubos piezométricos abertos B e C.

Passo 1

Vamos lá resolver essa!

Vamos usar aqui a pressão hidrostática, começaremos por B. Vamos considerar que ele está a uma altura h acima da interface da gasolina e da glicerina. Temos que, a massa específica de cada é ρ a r = 1,225   k g / m 3 , ρ g a s o l i n a = 770   k g / m 3 , ρ g l i c e r i n a = 1261   k g / m 3 . Assim, aplicado a expressão de pressão hidrostática, teremos:

p B = p A + ρ g h

p B = 1500   P a + 9,81 m s 2 ( 1,225 k g m 3 ⋅ 2 m + 770 k g m 3 ⋅ 1,5 - h m - 770 k g m 3 ⋅ Z b - h - 1 m = 0

Z B ≈ 2,7   m

Passo 2

Para C, utilizaremos o mesmo raciocínio, considerando uma altura k acima do fundo, teremos:

p C = 1500   P a + 9,81 m s 2 ( 1,225 k g m 3 ⋅ 2 m + 770 k g m 3 ⋅ 1,5 m + 1261 k g m 3 ⋅ 1 - k m - 1261 k g m 3 ⋅ ( Z c - k ) = 0

Z c ≈ 2,03   m

Resposta

Z B = 2,70   m   e   Z C = 2,03   m

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