PRESSÃO

PRESSÃO

1. Definição

   • Força normal exercida por um fluido por unidade de área
     • Unidade de medida
       • Pascal (Pa) = N/m²
       • Outras unidades de pressão bastantes utilizados, em particular na Europa
         • Bar
         • Atmosfera padrão
         • Kilograma-força por centímetro quadrado
       • Fatores de conversão
         • 1 bar = 10^5 Pa
         • 1 atm = 101,325 Pa
         • I kgf/cm² = 9,807 X 10^4 Pa

2. Pressão absoluta

   • Pressão real em determinada posição
   • Medida com relação ao vácuo absoluto

3. Pressão manométrica

   • Diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica local

4. Pressões de vácuo

   • Pressões abaixo da pressão atmosférica

5. Relações

   • Pman = Pabs - Patm

6. Pressão em um ponto

   • Tem intensidade igual em todas as direções
     • Pressão aplicada a um fluido confinado aumenta a pressão em todo o fluido na mesma medida
       • Lei de pascal
   • Quantidade escalar

7. Aumenta com a profundidade

   • Variação de pressão entre dois pontos é dada pela distância vertical entre os pontos vezes o peso específico do fluido
     • Considerando que a densidade de um fluido é constante
     • Quando a distância é pequena, considera-se que as variações de pressão são desprezíveis para os gases
       • Motivo da baixa densidade

8. Equipamentos para medir diferenças de pressão pequenas e moderadas

   • Manômetro
     • Tubo em U
       • contém um ou mais fluidos como mercúrio, água, álcool ou óleo, ou seja, um fluido manômetro
       • De plástico ou vidro
       • Figura 01
         • A coluna de fluido diferencial de altura h2 está em equilíbrio estático e aberta para a atmosfera
           • Utilizando o princípio do manômetro, por exemplo a pressão em C é dada por Pc = Patm + pmangh2
       • Pressão no ponto B e C são iguais
         • Pressão em um fluido não varia na direção horizontal
     • Para encontrar a pressão em determinado ponto utilizando o manômetro, deve-se, primeiramente, escolher um caminho e depois soma a pressão inicial do caminho com todas as contribuições de cada coluna de fluido e, com isso, iguala essas contribuições com a pressão do fim.
       • Lembrando que contribuições ascendentes as contribuições são negativas
       • Lembrando que contribuições descendentes as contribuições são positivas
     • Inclinado
       • figura 02
         • A diferença de pressão é dada pela altura que muda o fluido do manômetro.
           • Nesse caso, temos que a diferença de pressão é dada por
             • figura 03
     • Tubo Piezométrico
       • Figura 04
         • É um tubo aberto na parte superior, conectado no extremo de um reservatório contendo líquido com uma pressão (mais alta que atmosférica) a ser medida
           • Por exemplo, a pressão no ponto B é dada por PB = Patm + pfluidogh2

9. Influência das forças de pressão

   • Em superfícies planas
     • GRANDEZAS
       • A força resultante de pressão na superfície é dada por Fr = (Pc)X(A)
         • Pc é a pressão no centroide
           • Depende da pressão atmosférica e altura do centroide
         • A é a área exposta do fluido
     • Modelagem para resolver situações em engenharia
       • Podem atuar além da Fr do fluido, outras forças na superfície em repouso
       • Adotar um nível zero
         • Verificar se a Patm atua em ambos os lados
         • Identificar todas as Fr na superfície
           • Calcular a força resultante causada pelo fluido na superfície
             • Calcular o centro de pressão
               • Utilizar as equações de equilíbrio
   • Em superfícies curvas
     • Grandezas
       • FR = ((FH^2) + (FV^2))^(1/2)
         • Onde FH = Fx
         • FV = Fy + Pel
           • FY e Fx são determinadas pela estratégia das superfícies planas
           • Pel é o peso do elemento
     • Modelagem para resolver situações em engenharia
       • Determinar as projeções da superfície curva
         • Identificar as forças que atuam na comporta
           • Aplicar a terceira lei de newton no elemento de fluido
             • Encontrar FH e FV utilizando as condições de equilíbrio
               • Encontrar a força resultante
                 • FR = ((FH^2) + (FV^2))^(1/2)
                   • Utilizar as estratégias da superfície plana
                 • Encontrar a direção da força resultante
                   • Analisar e resolver o problema

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