A pressão da água em uma torneira fechada A é de 0,281 kgfcm ^2. Se a diferença de nível entre A e o fundo da caixa é de 2 m , calcular:
A altura do nível da água em m.c.a.

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que numa torneira fechada A a pressão da água é de e que a torneira fica m acima do fundo de uma caixa. A gente quer achar a altura do nível da água (em metros de coluna d’água – m.c.a.) contando a partir do fundo da caixa.
Conteúdo: Hidrostática básica (lei fundamental: ). Vamos precisar de:
  • Conversão de unidades de pressão ( ).
  • Peso específico da água em .
  • A relação entre pressão em A e altura da coluna acima de A.

Passo 2

Primeiro, convertemos a pressão de 0,281;kgfcm^2 =0,281times10^4;kgfm^2 =2810;kgfm^2 para .
Como , então

Passo 3

Na hidrostática, a pressão gerada por uma coluna de líquido é
p=gamma,h,
onde hA=pgamma =2810;kgf/m^21000;kgf/m^3 =2,81;m é o peso específico do líquido.
Para água usamos .
Então, a coluna de água acima de A tem altura

Passo 4

Esse H = 2,00 + 2,81 = 4,81;m,ca é a distância em coluna d’água acima de A. Mas o nível da água está acima do fundo até A, e mais esses até o topo do líquido.
Logo, a altura total do nível de água medida desde o fundo é

Resposta

A altura do nível da água em m.c.a. é 4,81 m.

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