Qualquer valor de pressão medida pode ser expresso como um comprimento ou carga, . Qual é a pressão padrão ao nível do mar expressa em (a) de glicerina, (b) de Hg, (c) de coluna de água e (d) de etanol? Considere que todos os fluidos estejam a 20°C.
Dados:
Passo 1
Primeiro vamos entender de onde ele tirou isso que a pressão pode ser expressa como comprimento ou carga.
No futuro vamos chamar a pressão hidrostática de carga. Bem, dado que a densidade e a gravidade são “constantes” podemos representar a pressão simplesmente pela altura de um fluido. Por isso o que o enunciado fez foi pegar a equação da pressão que vimos:
E isolar a altura, assim:
Desta forma dada uma pressão e o fluido descobrimos o comprimento de fluido necessário para atingir aquela pressão.
Certo, que pressão que o enunciado quer saber? É a pressão do nível do mar.
A pressão do nível do mar é a pressão que usamos como padrão para representar a pressão causada pela atmosfera. Por isso conhecida como pressão atmosférica.
O valor da pressão atmosférica é:
Lembrando que a unidade Pascal tem mesmo valor que o .
Esse último valor é o que usamos para comparar. Pra gente a comparação é muito importante, assim definimos a pressão atmosférica como padrão, valendo e comparamos com as outras pressões, por exemplo falar que 10 metros de água vale , que vale .
Mas então, nessa questão queremos saber qual o comprimento de fluido que representa a pressão no nível do mar .
Passo 2
Queremos saber o comprimento de glicerina que representa a pressão atmosférica. Para isso precisamos saber o valor da pressão atmosférica em já sabemos , precisamos saber da densidade da glicerina a , é dado pela tabela, e pro fim da aceleração da gravidade que a gente sabe de tanto que usamos ela:
Assim, podemos aplicar a fórmula dada pelo enunciado:
Passo 3
agora quanto essa pressão equivale em milímetros de mercúrio?
Basta substituir a densidade dos fluidos na formula:
O que equivale a 763 mm de mercúrio.
Passo 4
Fazendo o mesmo para a água temos:
Passo 5
Fazendo o mesmo para o etanol temos:
Isso em milímetros equivale a .