A estrutura mostrada é usada para o armazenamento temporário de petróleo bruto no mar para a carga posterior em navios. Quando não está cheio de petróleo, o nível da água no tubo está em B (nível do mar). Por quê ? Quando o petróleo é carregado no tubo, a água é deslocada pelas portas de saída em E. Se o tubo estiver cheio de petróleo, ou seja, até a profundidade C, determine a altura h do nível de petróleo acima do nível do mar. Considere r o = 900   k g / m 3 , r a g u a = 1020   k g / m 3 .

Passo 1

E ai seres de luz, tudo bem?

Bora resolver mais uma?

Encostaaa!!

A pressão manométrica em B deve ser zero e , portanto, o nível da água em B permanece no mesmo nível que o nível do mar.

Determinando a altura do óleo (h) acima do nível do mar usando a relação a seguir

h o = b + h

h o = 40 + h

Para determinar o peso unitário da água temos

γ w = ρ w g

γ w = 1020 g

E para determinar o peso do óleo temos

γ o = ρ o g

γ o = 900 g

Passo 2

Determinando a pressão em C devida á água temos

p w c = γ h h w

= 1,020 × g × 40

p w c = 40,800 g

Determinando a pressão em C devido ao óleo

p o c = γ h h w

= 900 × g × ( 40 + h )

Passo 3

Para conseguirmos determinar a altura do óleo , é necessário que a pressão em C devida á agua e ao óleo seja a mesma

p w c = p o c

40.800 g = 900 × g × ( 40 + h )

40,800 = 36,0 0 0 + 900 h

4,800 = 900 h

h = 5.33   m

Resposta

Portanto, a altura do óleo acima do nível do mar é de 5.33   m