Temos 3 fluidos em repouso com pesos específicos 0,8 kgf dm3, 1,0 kgf dm3 e 1,2 kgf dm3 num reservatório cúbico de 3 metros de aresta. Sabendo se que o fluido maior peso específico acupa uma altura de 1m o de peso específico ocupa uma altura de 0,8m e o de menor peso específico uma altura 1,2m. Calcule as pressões nas interfaces dos fluidos e o volume de litros de cada fluidos?
Soluções para a tarefa
Considerando as dimensões do reservatório e a pressão hidrostática de cada fluido, determinaremos que:
- A pressão hidrostática na interface 1-2 é 9,6 Pa. A pressão na interface 2-3 é 17,6 Pa.
- O volume do fluido 1 é 10800 L. O volume do fluido 2 é 7200 L. O volume do fluido 2 é 9000 L.
Pressão da coluna de um líquido
A pressão hidrostática é o calculada como o produto da densidade do fluido por g e pela altura h da coluna:
P = Dl . g . h
Observe que a pressão hidrostática não depende da área de aplicação, apenas da altura da coluna.
Pressões nas interfaces dos fluidos
Como sabemos as densidades de cada fluído e desconsiderando a a pressão da atmosfera terrestre, podemos calcular a pressão relativa nas interface dos líquidos.
Interface 1-2:
P₁₂ = 0,8*10*1,2
P₁₂ = 9,6 Pa
Interface 2-3:
P₂₃ = P₁₂ + 1*10*0,8
P₂₃ = 17,6 Pa
Volume em litros de cada fluido
Como sabemos a altura da coluna cada líquido e a área da base do reservatório, podemos calcular o volume como o produto entre estas quantidades.
Volume do fluido 1:
V₁ = 3 x 3 x 1,2
V₁ = 10,8 m³
V₁ = 10800 L
Volume do fluido 2:
V₂ = 3 x 3 x 0,8 = 7,2 m³
V₂ = 7200 L
Volume do fluido 3:
V₃ = 3 x 3 x 1 = 9 m³
V₃ = 9000 L
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