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 "
", 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
? (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.
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
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:
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:
Passo 4
Só colocar os números:
Resposta
A diferença de pressão medida pelo tubo Pitot-estático é aproximadamente 39 Pa.