Questão de Engenharia Mecânica · FCC TRT23 2022 (nº 23)

A pressão manométrica em um fluido é calculada pela fórmula $P = \rho \cdot g \cdot h$, onde $\rho$ é a densidade do fluido, $g$ é a aceleração da gravidade e $h$ é a altura vertical da coluna de fluido. Em um manômetro inclinado, a leitura da deflexão ao longo do tubo ($L$) está relacionada com a altura vertical ($h$) pela equação $h = L \cdot \sin(\theta)$, onde $\theta$ é o ângulo de inclinação.

(A) Incorreta: 49,0. Este valor seria obtido se a "deflexão" de 5 mm fosse interpretada como a altura vertical ($h=0,005\text{ m}$), mas a densidade relativa do fluido manométrico (0,8) fosse ignorada, usando-se a densidade da água ($1.000\text{ kg/m}^3$) diretamente. $P = 1.000\text{ kg/m}^3 \cdot 9,81\text{ m/s}^2 \cdot 0,005\text{ m} = 49,05\text{ Pa}$. Essa é a armadilha da banca, pois combina uma interpretação ambígua do termo "deflexão" (que geralmente se refere a $L$ em manômetros inclinados) com um erro comum de cálculo (esquecer a densidade relativa).
(B) Incorreta: 4,0. Não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados fornecidos.
(C) Incorreta: 98,1. Não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados fornecidos.
(D) Correta: 39,2. A pressão manométrica é calculada por $P = \rho_{fluido} \cdot g \cdot h$. Primeiro, calcula-se a densidade do fluido manométrico: $\rho_{fluido} = \text{Densidade relativa} \cdot \rho_{água} = 0,8 \cdot 1.000\text{ kg/m}^3 = 800\text{ kg/m}^3$. Para que o resultado seja 39,2 Pa (arredondado de 39,24 Pa), a "deflexão" de 5 mm deve ser interpretada como a altura vertical ($h = 0,005\text{ m}$), e não a deflexão ao longo do tubo inclinado ($L$). Usando $g = 9,81\text{ m/s}^2$, a pressão é $P = 800\text{ kg/m}^3 \cdot 9,81\text{ m/s}^2 \cdot 0,005\text{ m} = 39,24\text{ Pa}$.
(E) Incorreta: 25,0. Não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados fornecidos.