Pressão - Fenômenos de transporte

Fenômenos de Transporte
Distribuição de pressão em um fluido
Pressão hidrostática
Pressão relativa manométrica e vacuométrica
Barômetro de mercúrio
Manômetro

Distribuição de pressão em um fluido
● A pressão causa uma força líquida em um elemento de fluido quando ela varia espacialmente.
A força líquida na direção x:

p 

dFx  pdydz   p  dx dydz
x 

Similarmente em y e z.

A força líquida total:

 p ˆ p ˆ p ˆ  dF    i  j  k dxdydz
 x
y
z 



E a força líquida por unidade de volume:

f  p
2

Distribuição de pressão em um fluido
● O gradiente de pressão representa uma força de superfície que atua sobre os lados do elemento. f pressão  p

● Pode haver também forças de campo devido a potenciais eletromagnéticos ou gravitacionais: f grav  g

● Há também as forças de superfície em virtude das tensões viscosas: f visc  g
  f  f pressão  f grav  f visc  p  g  f visc

3

Pressão hidrostática
● Se o fluido está em repouso não há influência das forças viscosas. Portanto:

p  g g p
0
x

p
0
y

p
  g  
z

Ou seja, a pressão em um fluido em repouso é independente de x e y.

dp
  dz 2

p2  p1    dz
1

•A pressão em um fluido estático varia somente com a distância vertical e é independente da forma do recipiente. •A pressão é a mesma em um plano horizontal e aumenta com a profundidade do fluido.
4

Pressão hidrostática de líquidos

h

2

p2  p1    dz

p2  p1   z2  z1   h

1

5

Pressão hidrostática com superfície livre

p  patm  h
6

Pressão relativa manométrica e vacuométrica
● Pressão manométrica

p  patm

pmanométrica  p  patm

● Pressão vacuométrica

p  patm

pvacuométrica  patm  p

7

Barômetro de mercúrio
● Aparelho que mede a pressão atmosférica.

A altura da coluna de mercúrio no barômetro é proporcional a pressão atmosférica.
A nível