Tubo de venturi

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RELATÓRIO SOBRE AULA EXPERIMENTAL DE FÍSICA.
TUBO DE VENTURI.
Sumário

Introdução 3
Objetivos 3
Material Utilizado 3
Procedimento Experimental 5
Discussão dos Resultados 6
Conclusão 7
Bibliografia 8
















Tubo de Venturi
Introdução
O tubo de Venturi é um aparato criado por Giovanni Battista Venturi para medir a velocidade do escoamento e a vazão de umlíquido incompressível através da variação da pressão durante a passagem deste líquido por um tubo de seção mais larga e depois por outro de seção mais estreita. Este efeito é explicado pelo princípio de Bernoulli e no princípio da continuidade da massa, que podem ser visualizados, respectivamente, nas equações 1 e 2 abaixo. Se um fluxo fluido é constante, mas a seção diminui, necessariamente avelocidade aumenta. Para o teorema a conservação da energia se a energia cinética aumenta, a energia determinada pelo valor da pressão diminui necessariamente [1].
P1 + ρ1gh1 + ρ1v1²/2 = P2 + ρ2gh2 + ρ2v2²/2 [equação 1]
A1v1 = A2v2 [equação 2]
Nas quais ‘P’ significa pressão no ponto, ‘g’ aceleração da gravidade, ‘ρ’ a densidade do fluido, ‘v’ a velocidade do fluido e ‘A’ a área da seçãotransversal do tubo de Venturi.


Objetivos
Os principais objetivos do experimento eram:
• Medir a variação de pressão entre diversos pontos em um tubo de Venturi;
• Calcular a velocidade de escoamento do ar em diversos pontos do tubo, aplicando as equações da continuidade de Bernoulli;
• Calcular a vazão em diversos pontos do tubo de Venturi;
• Mostrar que a vazão permanececonstante ao longo do tubo.


Material Utilizado
Para ser realizado o procedimento, descrito no item a seguir, foram necessários os seguintes instrumentos:
• Tubo de Venturi;
• Manômetro;
• Paquímetro;
• Anemômetro;
• Régua milimetrada.

Abaixo, nas Figuras 1, 2 e 3, é possível visualizar os objetos citados acima.

Figura 1: Tubo de Venturi e manômetro.Figura 2: Anemômetro, paquímetro e régua de nível.


Figura 3: Manômetro com régua milimetrada.

Procedimento Experimental
Foram medidos, usando um paquímetro (erro de 0,003cm), os diâmetros do tubo de Venturi nos pontos (3,2 e 7) em que iriam ser tomadas as medidas de pressão, dessa forma gerou-se a Tabela 1. Em seguida, a extremidade pertinente do manômetro foi conectada ao furo demaior estrangulamento (ponto 3) do tubo e a outra extremidade ao ponto de maior diâmetro. Foi determinado que o grupo realizasse o experimento para dois pontos de maior diâmetro, inicialmente o ponto 2 e posteriormente o ponto 7.

Diâmetros
Ponto Diâmetro (m) Área (m²)
2 0,055 0,002375829
3 0,043 0,001452201
7 0,095 0,007088218
Saída 0,0985 0,007620129
Incerteza 0,00003
Tabela 1: Diâmetrosmedidos com paquímetro.

O nível indicado pela coluna de líquido foi medida, com o auxílio da régua milimetrada, com o ventilador do tubo de Venturi desligado (h2).
Logo após, foi acionado o ventilador, medido o nível no manômetro (h1) e calculado a diferença (h1-h2). O mesmo procedimento foi, então, realizado para o ponto 7. Assim, gerou-se a Tabela 2.
Desnível do líquido
Medida h1 (m) h2(m) h1-h2 (m)
2 0,115 0 0,115
7 0,1825 0 0,1825
Incerteza 0,01
Tabela 2: Desnível do líquido medido coma régua milimetrada.

Considerando a velocidade do ar medida com o anemômetro na saída do Tubo de Venturi, cuja área pode ser visualizada na Tabela 1, foram calculadas, utilizando a equação da continuidade, a velocidade do ar e a vazão em cada ponto medido do tubo de Venturi, conformeTabela 3.
Velocidade do ar na Saída medida pelo Anemômetro (m/s) 2,6


Velocidade e Vazão
Ponto Velocidade (m/s) Vazão (m³/s)
2 8,339123967 0,019812336
3 13,64296917 0,019812336
7 2,795108033 0,019812336
Tabela 3: Velocidade e vazão nos pontos medidos.
Utilizando os dados amostrados apresentados na tabela de desnível do líquido (Tabela 2), a equação de Bernoulli e a equação da...
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