Estática dos Fluidos

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PROFESSOR: RODOLFO BRANDÃO
Aula 06
FENÔMENOS DE TRANSPORTE I: 
MECÂNICA DOS FLUIDOS
Estática dos Fluidos
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Avaliação da distribuição de tensões e forças sobre um fluido em repouso. A estática dos fluidos é
comumente chamada de hidrostática.
Escalas de Pressão
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Escalas de Pressão
Pressão absoluta
Pressão manométrica / relativa
Pressão atmosférica
(101,3 kPa)
Vácuo absoluto
Nível de referência
Vácuo
Pressão atmosférica
Pressão absoluta
Pressão manométrica
Obs: A maioria dos medidores de pressão 
indicam uma diferença de pressão
manométrica absoluta atmosféricaP P P= −
vacuo atmosférica absolutaP P P= −
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1. Determine a pressão em um nível “2” de massa de água situado a 5 m abaixo da superfície,
sabendo-se que na superfície (nível 1) age a pressão atmosférica (100 kPa). Considere a massa
da agua constante e igual a 1000 kg/m³.
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1 1 10 PaatmP P= = 
( )2 1 2 1P P g y y= + −
1
2
g
Patm
y1 = 0
y2 = 5 m
( )5
2 1 10 1000 9,81 5 0P =  +  −
5
2, 1, 49 10 PaabsP =  Pressão absoluta
5
2, 0, 49 10 PamanP =  Pressão manométrica
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2. Um tanque de 3,66 m de altura é aberto no topo à atmosfera cuja pressão é de 1 atm. O
tanque é cheio com óleo até uma altura de 3,05 m em relação a base e após isso completado
com água. Calcule a pressão no topo e na base do tanque bem como na interface óleo água.
Assumir ρoleo = 917 kg/m³ e ρagua = 1000 kg/m³
1
2
g
Patm
y1 = 0
y2 = 3,05 m
3 y3 = 3,66 m
5
1 1 10 PaatmP P= = 
( )2 1 2 1P P g y y= + −
( )5
2 1 10 917 9,81 3,05 0P =  +  −
5
2, 1, 27 10 PaabsP = 
( )3 2 3 2P P g y y= + −
( )5
3 1, 27 10 1000 9,81 3,66 3,05P =  +  −
5
3, 1,33 10 PaabsP = 
1, 0 PamanP =
5
2, 0, 27 10 PamanP = 
5
3, 0,33 10 PamanP = 
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Atividade 1: As infusões intravenosas em geral são movidas pela gravidade, pendurando-se o frasco
com o fluido a uma altura suficiente para contrabalancear a pressão do sangue na veia e forçar o
fluido a entrar no corpo. Quanto mais alto o frasco, maior é a vazão.
a) Foi observado que as pressões do fluido e do sangue se equilibram quando o frasco esta a uma
altura de 1,2 m acima do nível do braço. Determine a pressão manométrica e absoluta do
sangue.
b) Para ter uma vazão suficiente, a pressão manométrica do fluido no nível do braço precisa ser de
20 kPa. A que altura o frasco deve ser colocado?
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Escalas de Pressão
P
g
y


= −

P g y = − 
2 2
1 1
P y
P y
P g y = −  
( ) ( )2 1 2 1P P g y y− = − −
( )2 1P P gh− = −
P gh =
P gh =
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Medidores de Pressão
Atividade 2: Determine a pressão atmosférica em uma
localidade na qual a leitura barométrica é 740 mmHg e a
aceleração da gravidade é de 9,81 m/s². Considere a massa
especifica do mercúrio sendo de 13570 kg/m³. Avalie a
possibilidade da substituição do fluido (mercúrio) por etanol (ρ =
789 kg/m³). Quais alterações no sistema devem ser avaliadas?
Admitindo T = 25 °C.
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Medidores de Pressão
Leva mais tempo para cozinhar em altitudes mais elevadas
Menor disponibilidade de O2
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Medidores de Pressão
Manômetros são aparelhos simples e baratos
usados com frequência em medições de pressão.
Manômetro
Limitações Sensibilidade Pequenas variações de pressão
Manômetro 
tubo em U
Manômetro 
inclinado
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θ
L
h ( )h L sen = 
A BP P=
1 2P P gh= +
( )1 2P P g L sen = +  
Para aumentar a sensibilidade do manômetro
inclinado, qual procedimento deverá ser adotado?
Medidores de Pressão
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Fluido escoando: Avaliação da perda de carga /
queda de pressão através da estática dos fluidos.
Volume de controle da análise
Medidores de Pressão
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( )m fP gh  = −
m fP gh gh  = −
Características de um fluido manométrico
Imiscível Baixa viscosidade
Medidores de Pressão
VisibilidadeAlta densidade
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