Enunciado

A Fig. P1.33 mostra um tanque de armazenamento de gás natural. Em uma sala de instrumentação ao lado, um manômetro de tubo em U de mercúrio em comunicação com o tanque de armazenamento indica uma leitura L = 1,0 m. Considerando que a pressão atmosférica é 101 kPa, a massa específica do mercúrio é 13,59 g/cm3 e g = 9,81 m/s2, determine a pressão do gás natural, em kPa.

Passo 1

Saalve, beleza?

Vamos lá resolver mais uma questão de termodinâmica! Uma questão bem interessante, podendo ser aplicada em indústrias de grande porte.

Passo 2

O enunciado nos dá alguns parâmetros:

  • Pressão atmosférica: p a t m = 101   k P a
  • Massa específica do mercúrio: ρ m e r c ú r i o = 13,59   g / m 3
  • Aceleração gravitacional: g = 9,81   m / s 2
  • Comprimento do tubo em U: L = 1,0   m

Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.

Passo 3

A fórmula que relaciona a pressão do gás em um final do manômetro com a pressão atmosférica e a pressão do líquido no manômetro (nesse caso, a água)

p = p a t m + ρ m e r c ú r i o g L

Substituindo os valores dados

p = 101   k P a + 13,59 ⋅ 10 3   k g / m 3 9,81   m / s 2 1   m = 243,3   k P a

Resposta

p = 243,3   k P a

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