Gradiente de pressão na conduta de descarga da água de um tanque – equação da hidrostática e equação de poiseuille

Práticas de Engenharia Química III

Trabalho 2
Gradiente de pressão na conduta de descarga da água de um tanque – equação da hidrostática e equação de Poiseuille

Este trabalho experimental divide-se em duas partes. Na primeira, analisa-se uma descarga com escoamento laminar ao longo de um tubo capilar de um líquido, água. Efectuaram-se três medições para três valores de H (altura desde a superfície livre da água no tanque até ao capilar) distintos, nas quais se mediram volumes de água e se cronometraram os tempos de escoamento, a fim de calcular o respectivo caudal, Q. Na segunda fase, analisaram-se duas situações distintas, casos a) e b). No caso a) a válvula B encontrava-se fechada e a válvula T aberta, estando o fluido parado; no caso b) deu-se uma inversão da situação, estando a válvula B aberta e a válvula T fechada, estando o fluido também parado. As informações relativas à localização das válvulas encontra-se na Figura 3, do protocolo fornecido. Em ambos os casos foi lida a pressão em três manómetros situados a alturas, x, diferentes, sendo o manómetro mais próximo do tanque o número 3, o intermédio o número 2 e o manómetro último o número 1, referidos na Tabela 2. Tal procedimento foi executado com o objectivo de verificar experimentalmente se os manómetros estavam a ler as pressões correctas. Recorreu-se assim ao uso das Equações (2) e (3) para comparar os valores lidos nos manómetros.

Parte 1 – Descarga com escoamento laminar ao longo de um tubo capilar

Dados:
L = 149,5 cm = 0,1495 m μ = 0,987 N.s.m-2 ρ = 997,9 kg.m-3 g = 9,8 m.s-2 Tágua = 21,2 °C
Os valores de μ e ρ foram calculados por interpolação, para a água a 21,2 °C, a partir das tabelas fornecidas durante a aula e cujas referências bibliográficas que se encontram presentes neste relatório.
(1)
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Para determinar o diâmetro do capilar, com uma incerteza de ± 0,2 mm, utilizou-se a Equação (1), que consta no protocolo fornecido. Os cálculos efectuados no decorrer