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AULA PRÁTICA – 4
MANOMETRIA
I- INTRODUÇÃO
♦ Manometria: Refere-se ao estudo dos manômetros.
♦ Manômetros: São instrumentos (dispositivos) utilizados na medição da Pressão
Efetiva (pressão devida a uma coluna líquida)
Pabs = P + Patm
P Pressão efetiva ou manométrica ou piezométrica (medida através de manômetros ou
piezômetros);
Patm Pressão atmosférica local (medida através de barômetros, de mercúrio ou
aneróide).
II - CLASSIFICAÇÃO DOS MANÔMETROS
1) Manômetro de Coluna Líquida
a) Piezômetro Simples ou Tubo Piezométrico;
b) Tubo ou Manômetro em “U”;
c) Manômetro Diferencial;
d) Manômetro ou Tubo Inclinado.
2) Manômetro Metálico
a) “Bourdon”;
b) Digital (Eletrônico).
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2. a) Piezômetro ou Tubo Piezométrico
- É o dispositivo mais simples para a medição de pressão;
- Consiste na inserção de um tubo transparente no recipiente (tubulação) onde se
quer medir a pressão;
- O líquido subirá no Tubo Piezométrico a uma altura “h”, correspondente à
pressão interna;
- Devem ser utilizados Tubos Piezométricos com diâmetro superior a 1cm para
evitar o fenômeno da capilaridade;
- Não serve para a medição de grandes pressões ou para gases.
Patm Patm Patm
h
A
♦
γágua
PA = γágua . h
b) Tubo em “U”
- Utilizado para medir pressões muito pequenas ou pressões muito grandes;
- Utiliza-se um líquido indicador ou líquido manométrico com a finalidade de
aumentar ou diminuir o comprimento da coluna líquida.
Pressão muito pequena:
Densidade ( δ ) do líquido manométrico ≈ densidade ( δ ) do líquido do recipiente
Líquidos manométricos: Água (δ = 1,0), Tetracloreto de carbono ( δ = 1,6)
Exemplo: P = 10.000 kgf / m2
P=γ.h ∴ γ
h = P/γ
Água → h = 10 m.c.a. Mercúrio → h = 0,735 mHg
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3. Pressão muito grande:
Densidade do líquido manométrico > densidade do líquido do recipiente
Líquido manométrico: Mercúrio ( δ = 13,6)
Líquido do recipiente: Água ( δ = 1,0 )
Patm
Exemplos de Tubos em “U “:
B
a) Tubo “U”
γ1 (água)
h2
A
•
água h1
1
2
PA = ??
γ2 (Hg)
Obs.: Pontos situados na mesma cota e na mesma porção
fluida, estão submetidos à mesma pressão (para fluidos em
repouso).
RESOLVENDO:
- 1ª Maneira:
P1 = PA + γ1 . h1
P2 = PB + γ2 . h2 = 0 + γ2 . h2
Se P1 = P2
então, PA + γ1 . h1 = γ2 . h2
portanto, PA = γ2 . h2 - γ1 . h1
ou
- 2ª Maneira (Percorrendo o manômetro):
PA + γ1 . h1 - γ2 . h2 = 0 (P atm) => PA = γ2 . h2 - γ1 . h1
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4. b) Duplo “U” γ1
água
PA = ??
Patm
γ1
água
A
•
x
G F
(1) (2) (3) y
h1 h2
D
E
B C
γ2
mercúrio
P (1) ≠ P(2) ≠ P(3)
PE = PD PF = PG PC = PB
PE = γ2 . h2 + Patm
PD = γ1 . y + PF PF = PD - γ1 . y
Considerando que PD = PE , portanto, PF = γ2 . h2 - γ1 . y
PC = γ2 . h1 + PG
Considerando que PF = PG , portanto, PC = γ2 . h1 + γ2 . h2 - γ1 . y
PB = γ1 . (h1 + x) + PA
Considerando que PC = PB, portanto, PA = γ2 (h1 + h2) - γ1 (x + h1 + y)
Ou, inicia-se em um ponto e percorre todo o manômetro (2ª maneira):
PA + γ1 (x + h1) – (γ2 h1 )+ (γ1 y) - (γ2 h2 ) = 0 PA + γ1 (x + h1 + y) - γ2 (h1 + h2) = 0
Portanto,
PA = γ2 (h1 + h2) - γ1 (x + h1 + y)
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5. c) Manômetro Diferencial: É utilizado para medir a diferença de pressão entre dois
pontos.
PA - PB = ????
• A •B
y
x
γ1
C h
D
γ2
PA > PB
PC = PD
PC = PA + (γ1 x)
PD = (γ2 h) + (γ1 y) + PB
PA + (γ1 x) = (γ2 h) + (γ1 y) + PB
portanto,
PA - PB = ( γ2 h ) + ( γ1 y ) - ( γ1 x )
MANÔMETRO METÁLICO DE “ BOURDON ”
- São utilizados em estações de bombeamento, indústrias, etc.;
- Funcionamento: Em seu interior existe uma tubulação recurvada que,
sob o efeito da pressão tende a se alinhar, fazendo assim a
movimentação de um ponteiro sobre uma escala graduada;
- Sujeitos a deformações permanentes, por isso de baixa precisão.
Obs.: Vacuômetros são manômetros que medem pressões efetivas negativas
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6. MANÔMETRO ELETRÔNICO ( DIGITAL )
- Não possui peças móveis, portanto mais resistente a vibrações;
- Substitui tanto os manômetros convencionais como os vacuômetros
- É alimentado por baterias de 9 V, com duração de até um ano;
- É um manômetro mais caro, porém bem mais preciso;
- 0000
Faixa
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