Um tubo Pitot-estático é usado para medir a velocidade de um escoamento de ar dentro de um tubo com 500 mm de diâmetro. A pressão estática da tubulação, medida por um manômetro de tubo em " U ", é de 100 mm de coluna de água. Qual é a diferença de pressão [Pa] medida pelo tubo Pitot-estático quando a velocidade do ar é de 8 m / s ? (2 pontos)

Passo 1

Beleza, aqui temos um tubo Pitot-estático que mede a pressão total (estagnação) e a pressão estática de um fluxo de ar num tubo de 500 mm de diâmetro. A pressão estática, medida num manômetro em “U”, é 100 mm de coluna d’água. A velocidade do ar é 8 m/s.
Conteúdo: mecânica dos fluidos (Bernoulli e tubo de Pitot). Vamos usar a fórmula da pressão dinâmica ΔP = ½·ρ·v². Precisamos da densidade do ar ρ.

Passo 2

Como não deram a densidade, a gente assume condições padrão (nível do mar, 15 °C):
ρ ≃ 1,225 kg/m³

Passo 3

Teoria rápida:
O tubo Pitot-estático mede a diferença entre a pressão total (onde o fluido para, pₜ) e a pressão estática (pₛ). Essa diferença é justamente a pressão dinâmica:
ΔP ;=; pt - ps ;=; tfrac12,ρ,v^2

Passo 4

Só colocar os números:
v = 8;m/s, ρ = 1,225;kg/m^3
ΔP = tfrac12 times 1,225 times (8)^2 = 0,5 times 1,225 times 64 = 39,2;Pa

Resposta

A diferença de pressão medida pelo tubo Pitot-estático é aproximadamente 39 Pa.

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