A ponta inferior de um canudo longo de plástico é submergida na água em um copo de plástico. Uma pessoa normal, sugando na ponta superior do canudo, pode puxar a água no canudo até uma altura vertical de 1, 1 m acima da superfície da água na xícara. (a) Qual é a menor pressão manométrica que essa pessoa pode conseguir dentro de seus pulmões? (b) Explique por que sua resposta no item (a) é negativa.

Passo 1

Fala galera, bora lá!

Para resolvermos este problema vamos utilizar do nosso conhecimento sobre pressão em fluido, descrito na seção 14.2 deste livro. Sendo a pressão a força aplicada em uma determinada área, e a pressão em fluido é dita absoluta e manométrica. A pressão manométrica pode ser negativa, positiva ou nula. Será negativa quando a pressão interna de um reservatório for menor do que a pressão atmosférica externa.

Passo 2

Para calcular este problema iremos utilizar o conceito de pressão manométrica e aplicar a equação abaixo (Eq.14.6). Acompanhe os passos!

P m a n = P i n t - P a t m

Sendo P m a n a pressão manométrica, P i n t a pressão interna e P a t m a pressão atmosférica. A pressão interna é

P i n t = ρ g h

Assim,

P m a n = ρ g h - P a t m = 1000 9,81 1,1 - 101 × 10 3 = - 90220   P a

Passo 3

Portanto, quando retiramos ar de um recipiente, fazendo-se um vácuo parcial; ou quando sugamos um canudinho de água, baixamos a pressão interna da boca, criando uma pressão negativa. Por esse motivo a pressão manométrica do exercício é negativa.

Resposta

  1. P m a n = - 90220   P a

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