A velocidade de um fluido que escoa em um tubo deve ser medida por dois manômetros de mercúrio do tipo Piot diferentes, mostrados na Figura P 5 - 35 C . Você esperaria a mesma velocidade para o escoamento da água nos dois manômetros? Caso contrário, qual seria a opção mais exata? Explique. Qual seria sua resposta se ar escoasse no tubo em vez da água?

Passo 1

Vamos analisar por partes...

Temos que o arranjo 1 consiste em uma sonda Pitot que mede a pressão de estagnação na linha central do tubo, juntamente com uma torneira de pressão estática que mede a pressão estática na parte inferior do tubo.

Já no arranjo 2 é uma sonda estática de Pitot que mede a pressão de estagnação e a pressão estática quase no mesmo local na linha central do tubo. Por esse motivo, o arranjo 2 é mais preciso.

Passo 2

No entanto, verifica-se que a pressão estática em um tubo varia com a elevação na seção transversal do tubo da mesma maneira que nas hidrostáticas.

Portanto, o arranjo 1 também é muito preciso, e a diferença de elevação entre a sonda Pitot e a torneira de pressão estática é quase compensada pela mudança na pressão hidrostática.

Como as mudanças de altitude não são importantes em nenhum dos arranjos, não há alterações em nossa análise quando a água é substituída pelo ar.

Resposta

A resposta se encontra nos Passos 1 e 2.

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