RESUMO
Este relatório cientifico descreve suscintamente a visita da 3º turma de
Engenharia Civil, ao laboratório de Física da Universidade Federal de
Rondônia, no dia 17/07/2013, das 15:30 as 17:00 horas, para que os
acadêmicos adquirissem conhecimentos em relação à matéria de Fenômenos
dos Transportes, sendo assim sobre fluidos e suas propriedades ,
interessantes à graduação.
Palavras-Chave: Fluídos. Princípio de Pascal. Água. Pressão
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..............................................................................................03
2. DESENVOLVIMENTO..................................................................................04
2.1 OBJETIVO GERAL..........................................................................04
2.2 EMBASAMENTO TEÓRICO............................................................04
2.3 MATERIAIS UTILIZADOS................................................................06
2.4 METODOLOGIA...............................................................................06
2.7 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL...............................................06
2.6 RESULTADOS.................................................................................08
3. CONCLUSÃO...............................................................................................09
4. APÊNDICES.................................................................................................10
4. REFERÊNCIAS BLIBIOGRÁFICAS.............................................................12
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1. INTRODUÇÃO
A partir da fundamentação teórica de Blaise Pascal, da qual relata que a
pressão em um líquido é exercida integralmente em todas as regiões, pôde-se
constatar experimentalmente em sala de aula sua funcionalidade e veracidade,
aplicando-se métodos conceituais em laboratório, demonstrando assim, os
fenômenos de transportes ligados a Engenharia Civil.
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2. DESENVOLVIMENTO
2.1 OBJETIVO GERAL
Compreender a teoria dos fluídos de Blaise Pascal e demonstrar
de forma prática sua aplicação em experimentos aplicados à engenharia civil.
2.2 EMBASAMENTO TEÓRICO
2.2.1 Lei de Pascal:
“No interior de um fluido em repouso, a pressão é constante em cada ponto”.
Figura A – Fluido em Repouso.
2.2.2. Fluidoestática
É a parte da Mecânica dos Fluidos que estuda o comportamento dos fluidos em repouso. A condição de velocidade nula do fluido é denominada condição hidrostática. Em um problema de hidrostática, o objetivo principal é, em geral, a determinação da distribuição de forças ou pressões em um elemento fluido.
1.Não há variação de pressão na direção horizontal, ou seja, dois pontos quaisquer, situados a uma mesma altura e no mesmo fluido em repouso, estão submetidos à mesma pressão;
2. A pressão varia na direção vertical, sendo esta variação devida ao peso da coluna fluida (Equação Fundamental da Hidrostática);
3. No limite para Δz infinitamente pequeno (elemento tendendo a um ponto), Pz = Pn = Px, ou seja, a pressão em um ponto de um fluido estático é independente da orientação (Lei de Pascal).
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Se o fluido puder ser considerado incompressível, a diferença de pressão entre dois pontos do fluido será diretamente proporcional à diferença de altura entre eles - Equação Fundamental da Hidrostática.
Os valores de pressão devem ser estabelecidos em relação a um nível de referência. As maneiras de se expressar a pressão variam, portanto, com o nível de referência adotado. Quando o nível de referência é zero (vácuo), as pressões são denominadas absolutas. Quando o nível de referência é a pressão atmosférica local, as pressões são denominadas pressões manométricas ou efetivas.
Pressão Manométrica:
Pressão medida tomando-se como referência o valor da pressão atmosférica (Patm).
Patm = 1atm = 101,325 kPa = 1,0332x104 kgf/m2 = 1,0332 kgf/cm2 = 10,332 m.c.a. = 760 mmHg
Pressão Absoluta:
Pressão medida a partir do zero absoluto.
Pabs = Patm + Pman ou Pman = Pabs – Patm
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A pressão a ser utilizada em cálculos envolvendo equações de gás ideal ou outras equações de estado é a pressão absoluta.
O Barômetro de Mercúrio:
A aplicação mais simples da lei da hidrostática é o barômetro, que é um medidor de pressão atmosférica. Neste dispositivo, um tubo é preenchido com um fluido de alto peso específico (geralmente o mercúrio), invertido e mergulhado em um reservatório contendo o mesmo fluido. No processo de inversão do tubo, o mercúrio desce, criando vácuo na parte superior do tubo..
2.3MATERIAIS UTILIZADOS
01 Painel hidrostático
01 Escala milimétrica acoplável ao painel
01 Tripé com haste e sapatas niveladoras antiderrapantes
01 Seringa de 10 ml
01 Copo de Becker de 250 ml contendo 20 ml de água destilada e 3 gotas de azul metileno
01 Prolongador de Seringa
01 Nivelador de tripé
2.4METODOLOGIA
• Evidencias que as pressões nos líquidos se transmitem integralmente em todas as direções.
• Utilizar conhecimentos na resolução de problemas práticos. • Utilizar conhecimentos que levam a aplicação do princípio de pascal. • Por meio dos experimentos realizados, entender o comportamento na
transmissão da pressão por meio das condições de altura presença de ar, compressibilidade de fluido.
2.5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Montagem do Experimento
1 – Posicionou-se a altura da artéria visor entorno dos 400 mm na escala da régua central.
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2 – Encheu-se de água a seringa acoplada ao prolongador, introduziu-se o prolongador pela artéria visor e coloque 11 ml de modo a preencher somente um trecho.
3 – Utilizou-se o prolongador na seringa para introduzir lentamente a água nos manômetros. Colocou-se 3 ml de água no manômetro 1. Colocou-se 3 ml de água no manômetro 2.
4 – Subiu-se e desceu a artéria com visor de modo a equilibrar as colunas manométricas.
5 - Anotaram-se na tabela do roteiro as posições do líquido manométrico dos
ramos, como sendo as posições iniciais.
Níveis dos Referenciais
em (mm)
Man 1 Man 2 Posição H0 da parte de
baixo do suporte da
artéria visor.
A01=39 mm A02=39 mm H0=351
6 – Subiu-se a artéria visor de modo que a coluna manométrica do manômetro
2 ficou 5 mm abaixo do valor de A02.
7 – Observou-se que a elevação de pressão sobre a massa de ar presa
acarreta uma variação nas colunas manométricas em relação aos valores
iniciais.
8 – Comparou-se a pressão da água com a as contrapressões exercidas pelos
desníveis das colunas nos manômetros 1 e 2.
9 – Discutiu-se a validade da do princípio de Pasqual, a partir do qual
mostramos os seguintes resultados.
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2.6 RESULTADOS
Não esquecer de responder as perguntas do roteiro
Dados:
39mm – 05mm = 34 mm
A1= 34 mm
A2 = 34 mm
B1 = 45 mm
B2 = 45 mm
44 mm – 34mmm = 10mm
PH2O:998.0,005= 4.99
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3. CONCLUSÃO
De acordo com o experimento, constatamos, na prática, que a alteração
de pressão produzida num fluido em equilíbrio transmite-se integralmente a
todos os pontos do líquido e às paredes do recipiente, exatamente como afirma
o principio de Pascal.
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4. REFERENCIAS BLIBIOGRÁFICAS
LACAZ-RUIZ, Rogério. Blaise Pascal: o homem e a ciência. Disponível em: <
http://www.hottopos.com.br/vidlib2/blaise_pascal.htm>. Acesso em: 22 de julho de
2013.
Principio de Pascal. Disponível em:<http://pt.wikipedia.org/wiki/Princ
%C3%ADpio_de_Pascal>. Acesso em: 22 de julho de 2013.
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