QUESTÃO 03:

Um mergulhador está trabalhando na profundidade de 20 m da superfície do mar ( gamma=1025 kgf / m^3 ). Um barômetro instalado no nível do mar acusa a pressão de 760 mmHg . Qual a pressão absoluta sobre o mergulhador, em mmHg , mca , kgf / m^2, Pa, bar e psi?
Resp: pa b s=30.830 kgf / m^2=2.268,2 mmHg=30,83 mca=0,302 MPa=3,01 bar=43,87 psi.

Passo 1

O enunciado dá um mergulhador a uma profundidade de 20,m num mar de peso específico gamma = 1025, kgf/m^3, e a pressão atmosférica ao nível do mar é de 760,mmHg. O conteúdo é hidroestática: vamos calcular a pressão hidrostática da coluna de água, somar à pressão atmosférica e depois converter para as unidades pedidas.

Passo 2

A pressão hidrostática devido à coluna de água de altura h é
ph = gamma,h = 1025 times 20 = 20500 kgf/m^2

Passo 3

Convertendo a pressão atmosférica de 760,mmHg para kgf/m^2. Primeiro em pascal:
patm,Pa = 760 times 133,322 = 101324,7 Pa
Em seguida para kgf/m^2 usando 1 Pa=1/9,80665 kgf/m^2:
patm = 101324,79,80665 approx 10333 kgf/m^2

Passo 4

Pressão absoluta em kgf/m^2 é
pabs = ph + patm = 20500 + 10333 = 30833 kgf/m^2

Passo 5

Convertendo para pascal e megapascal:
pabs,Pa = 30833 times 9,80665 approx 302191 Pa, pabs,MPa = 30219110^6 approx 0,302 MPa

Passo 6

Convertendo para mmHg usando 1 mmHg=133,322 Pa:
pabs,mmHg = 302191133,322 approx 2268,2 mmHg

Passo 7

Convertendo para metros de coluna de água (mca) com gamma'agua=1000, kgf/m^3:
pabs,mca = 308331000 = 30,83 mca

Passo 8

Convertendo para bar e psi:
pabs,bar = 30219110^5 approx 3,02 bar, pabs,psi = 302191times0,000145038 approx 43,9 psi

Resposta

Pressão absoluta sobre o mergulhador:
30833 kgf/m^2; 2268,2 mmHg; 30,83 mca; 302191 Pa,(0,302 MPa); 3,02 bar; 43,9 psi

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