Questão 4) Sobre manômetros de tubo inclinado, responda:
Quais as características desejadas em um fluido manométrico?

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos as propriedades ideais de um fluido usado em um manômetro de tubo inclinado. O conteúdo envolve conhecimentos de mecânica dos fluidos – em particular, como a densidade, a viscosidade, a tensão superficial e outras características afetam o comportamento do fluido manométrico.

Passo 2

Uma das principais características é a densidade. Queremos um fluido cuja densidade \rho seja suficientemente alta para que a coluna manométrica tenha um deslocamento pequeno quando aplicada uma diferença de pressão, ou seja, reduzir a escala necessária. Mas não pode ser tão alta que o tubo precise de um ângulo de inclinação muito pequeno para obter sensibilidade. Além disso, essa densidade deve ser constante com a temperatura, para não introduzir erros.

Passo 3

A viscosidade \mu deve ser baixa, garantindo resposta rápida do manômetro sem amortecimento excessivo. A baixa tensão superficial e boa molhabilidade com o material do tubo permitem que o menisco seja nítido e estável, facilitando a leitura. A pressão de vapor do fluido precisa ser desprezível na faixa de operação para evitar bolhas ou evaporação interna.

Passo 4

É desejável ainda que o fluido seja quimicamente estável e compatível com o material do manômetro (sem causar corrosão nem decomposição). Do ponto de vista de segurança e manuseio, o fluido deve ser não tóxico e de preferência não inflamável. Por fim, uma boa diferenciação de cor ou aditivos fluorescentes ajudam a marcar claramente o menisco e melhorar a precisão da leitura.

Resposta

As características desejadas em um fluido manométrico são:
(a) densidade \rho alta e constante com a temperatura, para escala reduzida e erros mínimos;
(b) baixa viscosidade \mu, para resposta rápida e sem amortecimento;
(c) baixa tensão superficial e boa molhabilidade, garantindo menisco nítido;
(d) pressão de vapor desprezível, evitando formação de bolhas;
(e) estabilidade química e compatibilidade com o tubo, sem corrosão;
(f) não toxicidade e baixa inflamabilidade;
(g) cor ou aditivo contrastante para facilitar a leitura.

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