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Medição de pressão piezometro e manometro (Nion Maron Dransfeld)
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS – CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL - DEC
DÉBORA TAVARES DA SILVA ROMAGNOLI
JAIRO RITZMAN DE FREITAS
LUCAS DANIEL GALVAN
NION MARON DRANSFELD
MEDIÇÃO DE PRESSÃO
Relatório apresentado à disciplina de Fenômenos de Transporte como requisito de notas de laboratório.
Professor(a): Andreza Kalbusch
JOINVILLE – SC
2009
QUESTIONÁRIO
1) A pressão que é mantida no piezômetro (bancada) é a pressão atmosférica,
relativa (efetiva) ou absoluta? Justifique.
Pressão efetiva. O piezômetro mede apenas a diferença de pressão efetiva entre dois
pontos. A pressão efetiva depende apenas do peso específico e da altura da coluna de fluido.
A pressão atmosférica mede a pressão exercida pela atmosfera no local e a pressão
absoluta é a soma das outras duas.
2) O conjunto de piezômetros da mesa (bancada) mede o quê? Em qual escala?
Mede a diferença de pressão entre dois pontos em uma tubulação, tendo a mesma cota
ou não. No laboratório, mediu-se em centímetros de coluna de água.
3) Expresse em m.c.a. (metros de coluna d’água) em mmHg (milímetros de
coluna de mercúrio), no Sistema Internacional (SI), no Sistema Britânico e no Sistema
Técnico, o valor das diferenças de pressões das medições realizadas com os piezômetros.
Sem diferença de cotas.
A leitura no piezômetro é feita em m.c.a. (metros de coluna d’água), neste caso, em
centímetros de coluna de água.. Por definição (FEGHALI, 1974) , que é a
equação de equilíbrio. Se po é um ponto da superfície livre, adotando a pressão relativa (po =
0):
2
, que é a altura piezométrica.
e
Assim:
etapaAltura1
(cm)
Altura 2
(cm)
h2 – h1
(cm)
Média
h2 – h1
(cm)
pB-pA
(m.c.a)
pB-pA
(mmHg
)
pB-pA
(N/m²)
(Pa)
pB-pA
(lbf/in2)
(psi)
pB-pA
(kgf/m2)
1
87,2 107,2 20,0
87,0 107,2 20,2 20,33 0,203 0,014 1964,6 0,284 196,46
87,1 107,0 19,9
2
Altura1
(cm)
Altura 2
(cm)
90,9 109,2 18,2
91,1 108,9 17,9 18,1 0,181 0,013 1775,1 0,257 177,51
90,8 109,0 18,2
3
Altura1
(cm)
Altura 2
(cm)
101,3 113,4 12,1
101,5 113,8 12,3 12,167 0,122 0,009 1193,2 0,173 119,32
101,6 117,7 12,1
Cota 1 = 0 Cota 2 = 0
4) O manômetro diferencial de mercúrio da mesa (bancada) mede o quê?
O manômetro meda a pressão relativa exercida pelo líquido, ou seja, não considera a
pressão atmosférica. Foi medido em centímetros de coluna de mercúrio.
5) Demonstre como deve ser obtida a diferença de pressão em m.c.a (metros de
coluna d’água), utilizando o manômetro diferencial de mercúrio para os dois casos: em
pontos com e sem diferença de cotas piezométricas.
Em pontos sem diferença de cotas: segue o esquema:
3
A altura lida era de mercúrio, logo:
Através de uma superfície de nível, sabe-se que a pressão no ponto D é a mesma que
no ponto C. Assim:
= = PC
= h
Então:
Substituindo
4
Em pontos com diferença de cotas:
Através de uma superfície de nível, sabe-se que a pressão no ponto D é a mesma que
no ponto C. Assim:
= = PC
Como:
= h
5
Substituindo
6) Expresse em m.c.a. (metros de coluna d’água) em mmHg (milímetros de
coluna de mercúrio), no Sistema Internacional (SI), no Sistema Britânico e no Sistema
Técnico, o valor das diferenças de pressões das medições realizadas com o manômetro.
Em pontos sem diferença de cotas:
etapasAltura 1
(cm)
Altura 2
(cm)
h2 – h1
(cm)
pB-pA
(m.c.a)
pB-pA
(mmHg)
pB-pA
(N/m²)
(Pa)
pB-pA
(lbf/in2)
(psi)
pB-pA
(kgf/m2)
1 32,6 40,5 7,9 1,0153 79 9954 1,501 995,4
2 32,1 40,9 8,8 1,1310 88 11088 1,672 1108,8
3 32,5 40,4 7,9 1,0153 79 9954 1,501 995,4
Cota 1 = 0 Cota 2 = 0
Em pontos com diferença de cotas:
etapasAltura 1
(cm)
Altura 2
(cm)
h2 – h1
(cm)
pB-pA
(m.c.a)
pB-pA
(mmHg)
pB-pA
(N/m²)
(Pa)
pB-pA
(lbf/in2)
(psi)
pB-pA
(kgf/m2)
1 30,4 42,7 12,3 1,4737 123 14448 2,337 1444,8
2 30,6 42,5 11,9 1,4223 119 13944 2,261 1394,4
3 31,6 41,4 9,8 1,1524 98 11298 1,862 1129,8
6
Cota 1 = 0 Cota 2 = 10,5 cm
REFERÊNCIAS:
FEGHALI, J. P.Mecânica dos Fluidos v 1, livros técnicos e científicos. Editora S.A.
RJ, 1974.
7