Pressão em fluídos e Exercícios, Resumos de Física

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Conceito de Pressão

Valor médio da transferência de momento nas colisões das partículas com as paredes de um recipiente.

Blaise Pascal (1623-1662)

Pressão

É definida como a força (F) aplicada em uma determinada superfície (área A).

p=F/A p= N/m^2 p= Pa

1 atm = 1,01. 10^5 Pa

Considere um recipiente contendo um líquido de densidade d que ocupa o recipiente até uma altura h , em um local do planeta onde a aceleração da gravidade é g.

p= F/A p= m.g/ A Como d=m/V p= d. V. g /A Como V = Abase. H p= d. A. h. g/A p= d. h. g

Pressão hidrostática

p= d. h. g

A pressão hidrostática não depende do formato do recipiente, apenas da densidade do fluido, da altura do ponto onde a pressão é exercida e da aceleração da gravidade.

Pressão hidrostática

Propriedades dos líquidos

Compressão : pressão exercida por uma força sobre um corpo, tendendo a aproximar as partes que o compõem; ato ou efeito de reduzir o volume de uma substância por meio de pressão. A dificuldade de compressão nos líquidos é devida à repulsão entre as nuvens eletrônicas de moléculas vizinhas, que oferecem resistência à aproximação. Os líquidos são menos compressíveis que os gases, é necessária uma elevada pressão para reduzir o volume a uma quantidade significativa.

Viscosidade : é a propriedade física que caracteriza a resistência de um fluido ao escoamento. Um líquido possui viscosidade intermediária é menos viscoso que um sólido e possui viscosidade maior que a de um gás.

Propriedades dos líquidos

Evaporação : os líquidos apresentam uma tendência enorme de se evaporar. A perda dessas moléculas que se movimentam mais rapidamente e adquirem energia para vencer as forças intermoleculares e escapar, é o que chamamos de evaporação.

Propriedades dos líquidos

Tensão superficial: é a tendência que os líquidos possuem de minimizar sua área superficial. As moléculas que ficam na superfície de um líquido são atraídas pelas moléculas de dentro do líquido, gerando uma tensão na superfície.

Propriedades dos líquidos

Quanto maior a profundidade, maior a pressão. Percebe-se que quanto mais próximo do fundo da garrafa está o furo, maior a velocidade de saída da água

Pressão hidrostática

Exemplos

Uma tubulação de 3 cm de raio termina em uma placa móvel, que a veda completamente e o outro lado não está em contato com o fluido, encontra-se no vácuo e está ligado a um dinamômetro. O dinamômetro mede uma força de 400N sobre a placa, inteiramente causada pela pressão do líquido. Suponha que não há nenhuma força de atrito atuando sobre ela. Qual é o valor dessa pressão?

Prove que uma coluna de 760 mm de mercúrio em um tubo de raio 5mm exerce sobre a extremidade inferior a mesma pressão que uma atmosfera (1atm). Considere a densidade do mercúrio 13,58 g/cm^3 e g= 9,8m/s^2.

Dados: Altura 760mm = 0,76m Raio 5 mm = 5. 10-3^ m 1 atm = 10^5 Pa

Exemplos

p= d. h. g p= 13,58. 10^3. 0,76. 9, p= 101173, p= 1,0117384. 10^5 p= 10^5 = 1atm

Exemplos

p= d. h. g p= 1,5. 10^3. 0,5. 9, p= 7350 Pa

1 atm – 105 Pa X – 7350 Pa X = 7350/ 10^5 X= 0,0735 atm

Exemplos

Uma agroindústria esmagadora de soja estoca seus produtos em um tanque de óleo de soja de 6 m de raio e 8 m de altura. Um consultor está verificando a segurança da instalação e quer avaliar se a tubulação no fundo do tanque está dentro das normas de pressão máxima suportada. Para isso, ele decide calcular a pressão exercida pela coluna de óleo sobre o fundo do tanque, quando ele se encontra na capacidade máxima. Ele sabe que a densidade do óleo de soja é 0,93 kg/dm^3. Que valor ele obteve?

Exemplos