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Enunciado

Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 15.Exercícios e Problemas - Ex. 26

Quanto marca o manômetro?

Passo 1

Nessa questão, utilizaremos a equação de Bernoulli:

p 1 + 1 2 ρ 1 v 1 2 + ρ 1 g h 1 = p 2 + 1 2 ρ 2 v 2 2 + ρ 2 g h 2

Primeiramente, vamos identificar as informações disponíveis e o que devemos descobrir:

O que sabemos:

p 1 = 200   k P a = 2 ⋅ 10 5   P a

v 1 = 2,0   m / s v 2 = 3,0   m / s h 1 = 0   m     h 2 = 10 ρ 1 = ρ 2 = ρ ó l e o = 900   k g / m 3

O que queremos saber:

p 2 = ?

Note que estamos considerando o escoamento incompressível ( ρ 1 = ρ 2 ) , já que nada foi dito que contraria isso.

Passo 2

Bom, vamos agora aplicar os valores na equação:

p 1 + 1 2 ρ 1 v 1 2 + ρ 1 g h 1 = p 2 + 1 2 ρ 2 v 2 2 + ρ 2 g h 2

2 ⋅ 10 5 + 1 2 ⋅ 900 ⋅   2,0 2 + 900 ⋅ 9,8 ⋅ 0 = p 2 + 1 2 ⋅ 900 ⋅ 3,0 2 + 900 ⋅ 9,8 ⋅ 10

2 ⋅ 10 5 + 1800 = p 2 + 4050 + 88200

p 2 = 109550   P a

p 2 ≈ 110   k P a

Encontramos que o manômetro vai marcar algo em torno de 110   k P a

Resposta

≈ 110   k P a

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