ROTEIRO EXPERIMENTAL: PAINEL MANOMTRICO

Disciplina: Mecnica de Fluidos Turma: 4 e 5 A

Profa. Daniela Mica Espimpolo Curso: Engenharia Mecnica

OBJETIVOS: Reconhecer e operar um manmetro de tubo aberto. Calibrar um manmetro

de tubo em U aberto, por meio da determinao do peso especfico do fluido manomtrico,

utilizando o Princpio de Stevin. E determinar a presso e o peso especfico de um fluido

(leo).

ETAPA 1: Calibrao do manmetro de tubo aberto: determinao do peso especfico

do fluido manomtrico

1. Leitura da posio da superfcie do fluido manomtrico (lquido azul) no tubo em U (Painel

II). IMPORTANTE: A leitura dever ser feita de modo que a direo do olhar coincida com a

linha tangente parte interna do menisco (interface entre lquido e ar), ou seja, os olhos

devem estar na mesma altura que a interface lquido-ar, para minimizar ao mximo

possveis erros durante as medidas da posio das alturas em questo.

2. Verifique se a extremidade superior direita est fechada com o tampo;

3. Leitura das posies do fluido manomtrico em ambos os lados do tubo (colunas esquerda e

direita) anote as leituras: h1 _______ e h2 _______ ;

QUESTO 1: Qual a presso que atua sobre a extremidade aberta, h1, do manmetro?

4. Ainda com o bquer vazio, posicione a escala vertical (acrlico) do painel manomtrico

dentro do mesmo;

5. Alinhe o zero da escala com a extremidade inferior do tubo vertical do painel acoplado ao

mesmo;

6. Adicione H2O no bquer at que a extremidade inferior do tubo vertical toque a superfcie da

H2O;

7. Sem tocar no equipamento, aguarde ~10s e verifique se no houve alterao nas posies

h1 e h2;

8. Acrescente H2O aos poucos no bquer variando as profundidades conforme indicado a

seguir e observe que a H2O subir pelo tubo que est dentro do bquer.

Profundidades de H2O no bquer: 15mm, 30mm, 45mm e 60mm.

Para cada uma das profundidades, realize a leitura das posies da coluna do fluido

manomtrico em ambos os lados do tubo (sendo h1 a medida referente coluna do lado

esquerdo do tubo e h2 a medida referente coluna do lado direito do tubo). Determine h e

anote os dados na tabela a seguir:

h = h1 h2

Denominando a altura referente quantidade de H2O dentro do bquer de h3 e a altura

referente coluna de H2O dentro do tubo vertical inferior de h4, determine tambm h:

h = h3 - h4

Anote todas as medidas na tabela 1 abaixo:

Tabela 1: Dados coletados na etapa 1 (gua) do experimento

Tubo em U Bquer

Profundidade

de gua no

bquer (mm)

h1

(mm)

h2

(mm)

h

(mm)

h3

(mm)

h4

(mm)

h

(mm)

15

30

45

60

QUESTO 2: A partir dos dados da tabela 1, calcule a presso manomtrica para cada uma

das diferenas de altura entre as colunas do manmetro por meio do Princpio de Stevin e

preencha a tabela 2 abaixo: (Dado: da H2O = 10000 N/m3)

Tabela 2: Presses manomtricas (gua)

h (m) Pmanomtrica (N/m2)

QUESTO 3: Por meio do Princpio de Stevin e utilizando a presso manomtrica calculada

na tabela 2 e os valores de h (respectivos cada presso) anotados na tabela 1, obtenha

valores para o peso especfico do fluido manomtrico e preencha a tabela 3.

Tabela 3: Peso especfico do fluido manomtrico

h (m) Pmanomtrica (N/m2) fluido manomtrico (N/m

3)

QUESTO 4: Transforme a presso manomtrica obtida para h3=15mm para as seguintes

unidades de presso: Pa, KPa, mmHg e psi.

QUESTO 5: Encontre a presso absoluta para a presso manomtrica obtida para

h3=15mm nas unidades de presso citadas na questo 2. Considere a presso atmosfrica

local como sendo 101,2KPa.

ETAPA 2: Determinao da presso e do peso especfico do leo

Primeiramente, retire a gua do bquer e seque, totalmente, o tubo contido no bquer e o

prprio bquer.

1. Adicione leo no bquer at que a extremidade do tubo vertical toque a superfcie lquida

e repita o passo 7 da etapa 1;

2. Acrescente leo aos poucos no bquer variando as profundidades conforme indicado a

seguir: profundidades de leo no bquer: 15mm, 30mm, 45mm e 60mm.

Para cada uma das profundidades, realize a leitura das posies da coluna do fluido

manomtrico em ambos os lados do tubo (sendo h5 a medida referente coluna do lado

esquerdo do tubo e h6 a medida referente coluna do lado direito do tubo). Determine

H:

H = h5 h6

Anote todas as medidas na tabela 4 abaixo:

Tabela 4: Dados coletados na etapa 2 (leo) do experimento

Tubo em U Bquer

Profundidade

no bquer

(mm)

h5

(mm)

h6

(mm)

H

(mm)

h7

(mm)

h8

(mm)

H

(mm)

15

30

45

60

QUESTO 6: Primeiramente, DECIDA qual o valor de peso especfico calculado na

etapa 1 para o fluido manomtrico que ser o mais adequado para ser utilizado e

justifique sua escolha. Posteriormente, calcule a presso manomtrica para cada uma

das diferenas de altura entre as colunas do manmetro (H) e preencha a tabela 5

abaixo.

Tabela 5: Presses manomtricas (leo)

H (m) Pmanomtrica (N/m2)

QUESTO 7: Por meio do Princpio de Stevin e utilizando a presso manomtrica calculada

na tabela 5 e os valores de H (respectivos cada presso) anotados na tabela 4, obtenha

valores para o peso especfico do fluido manomtrico e preencha a tabela 6.

Tabela 6: Peso especfico do leo

H (m) Pmanomtrica (N/m2) leo (N/m

3)

QUESTO 8: Discorra qualitativamente sobre os possveis desvios experimentais.

QUESTO 9: Comente sobre o comportamento observado para o peso especfico da

gua: conforme aumenta-se a quantidade de gua inserida no bquer, h uma

diminuio no valor do peso especfico do fluido manomtrico.

ORIENTAES

Entregar este roteiro experimental com as tabelas devidamente preenchidas (em grupo);

Responder em folha separada as questes discursivas solicitadas e apresentar os clculos

realizados envolvidos em todas as questes quando pertinentes (em grupo).