A partir dos conhecimentos acerca da estática dos fluidos explique os efeitos das seguintes variáveis sobre a utilização de Barômetros: d) Fluido Manométrico.

Passo 1

Beleza, a questão é: “como o fluido manométrico (aquele líquido que usamos dentro do barômetro) afeta a leitura?”. O conteúdo aqui é estática dos fluidos, mais especificamente a pressão hidrostática. Para resolver, a gente vai precisar da fórmula básica
p = rho,g,h
onde p é a pressão, ρ a densidade do líquido, g a aceleração da gravidade e h a altura da coluna de líquido.

Passo 2

Primeiro, lembra do princípio do barômetro: a pressão atmosférica empurra o líquido para cima no tubo até equilibrar com o peso da coluna. Em equilíbrio:
prm atm = rho,g,h
Isso significa que a coluna só sobe até a altura h necessária para que o peso do líquido (ρ g h) iguale a pressão do ar lá fora.

Passo 3

Agora, isolando a altura, a gente tem
h = prm atmrho,g
Repara: h é inversamente proporcional à densidade ρ. Se ρ aumenta, h diminui; se ρ diminui, h cresce. Ou seja, usando um líquido mais denso, a coluna que precisamos para “segurar” a mesma pressão atmosférica fica mais baixinha.

Passo 4

Na prática isso significa:
  • Se escolher um fluido menos denso que o mercúrio (exemplo água), a coluna seria gigantesca (várias dezenas de metros), inviável.
  • Com fluido mais denso, o barômetro vira um tubo mais curto, mais fácil de construir.
  • Mas também vale ficar de olho na tensão superficial, na evaporação e na compatibilidade química do líquido com o vidro.

Resposta

O fluido manométrico define a altura da coluna pelo equilíbrio
h = prm atmrho,g
Logo, quanto maior a densidade do fluido, menor a coluna necessária e vice-versa.

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