Um sistema de aquecimento de água aproveitando a energia solar usa painéis solares sobre um telhado situado a uma altura de
acima do tanque de armazenamento. A pressão da água no nível dos painéis é igual a uma atmosfera.
a) Qual é a pressão no tanque (em Pa )?
b) Qual é a pressão manométrica (em Pa )?
Obs.: demonstre todas as unidades no cálculo
a) Qual é a pressão no tanque (em Pa )?
b) Qual é a pressão manométrica (em Pa )?
Passo 1
O enunciado diz que temos um tanque de água e, acima dele, num telhado a
de altura, a pressão da água é igual a uma atmosfera. Precisamos descobrir:
- a pressão absoluta no tanque, em pascal;
- a pressão manométrica no tanque, em pascal.
O conteúdo envolvido é pressão hidrostática, onde
é a pressão manométrica (adicional à atmosférica) e
é a pressão absoluta no ponto mais baixo. Vamos usar
,
e
.
Passo 2
Escrevemos a expressão da pressão manométrica devida à coluna de água de altura
:
Passo 3
Agora substituímos os valores, tomando cuidado de demonstrar as unidades:
Dimensionalmente:
Numericamente:
Passo 4
A pressão absoluta no tanque é a soma da pressão atmosférica com a manométrica:
Resposta
a)
b)
b)