Questão 3) Sobre manômetros de tubo inclinado, responda:
Ao escolher um fluido manométrico para indicar a variação de pressão num equipamento, o que devemos considerar quanto sua massa específica? [1,5]
Ao escolher um fluido manométrico para indicar a variação de pressão num equipamento, o que devemos considerar quanto sua massa específica? [1,5]
Passo 1
O enunciado trata de manômetros de tubo inclinado e pergunta o que devemos considerar em relação à massa específica do fluido manométrico. O conteúdo envolve a relação entre variação de pressão
e deslocamento da coluna de fluido inclinada, dada pela equação
onde
é a massa específica do fluido manométrico,
a aceleração da gravidade,
o deslocamento ao longo da vertical e
o ângulo de inclinação do tubo.
Passo 2
Da equação acima isolamos o deslocamento medido no tubo inclinado:
Perceba que, para uma mesma variação de pressão
, um fluido de menor massa específica
gera um
maior — ou seja, maior sensibilidade do instrumento.
Passo 3
Devemos, portanto, escolher
de modo a equilibrar dois fatores principais. Primeiro, fluido pouco denso aumenta a sensibilidade (maior
por unidade de pressão), mas pode resultar em coluna excessivamente longa, tornando o tubo impraticável. Segundo, fluido muito denso reduz o comprimento necessário mas diminui a resolução do manômetro. Além disso, é preciso garantir que o fluido manométrico seja imiscível e compatível quimicamente com o fluido do processo, e que sua densidade seja suficientemente diferente para manter interfaces bem definidas.
Resposta
A massa específica do fluido manométrico deve ser baixa o bastante para garantir boa sensibilidade (maior deslocamento por variação de pressão), mas alta o bastante para manter a coluna dentro do comprimento disponível no tubo e obter faixa de medida adequada. Ademais, deve haver compatibilidade química e imiscibilidade com o fluido de processo.