Como calcular o nível do tanque usando pressão

Escrito por pauline gill | Traduzido por sergio mosquim junior
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Como calcular o nível do tanque usando pressão
O nível em qualquer tanque pode ser calculado através da pressão hidrostática (Blue Water Tower image by Jim Mills from Fotolia.com)

Sentir a pressão hidrostática é uma maneira precisa e confiável de saber a altura de um líquido em determinado tanque. Isso é baseado no princípio de que a água, ou qualquer outro líquido de gravidade conhecida, exerce determinada pressão no fundo do recipiente, aumentando juntamente com o nível. Enquanto o método é usado primariamente para níveis de água, ele pode ser modificado para medir o nível de outros líquidos, ao conhecer sua densidade, assim como em reservatórios pressurizados, onde a pressão estática é conhecida.

Nível de dificuldade:
Desafiante

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Instruções

    Tanque de água ventilado

  1. 1

    Defina a aplicação. Neste exemplo, um tanque de plástico está sendo usado para armazenar água da torneira, com propósitos de emergência. O tanque possui 2,43 m de altura e está a 15,25 cm do chão em um suporte que permite que um cano de plástico saia do fundo do tanque. Um medidor de pressão preciso, que vai de zero a 6,8 x 10ˆ4 Pa mede exatamente 2,1 x 10ˆ4 Pa. A partir desta informação, você pode calcular o nível.

    Como calcular o nível do tanque usando pressão
    Tanques de plástico ventilados possuem a pressão no fundo (ãà çîâà ÿ êîòåëüíà ÿ image by YURY MARYUNIN from Fotolia.com)
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    Converta a medida de 2,1 x 10ˆ4 Pa para pressão centímetros de água (cmH2O). Sendo que 70 cm H2O são iguais a 1 Pa, então a pressão é 2,1 x 10ˆ4 Pa x 70 cm H2O/Pa = 2,10 m H2O.

  3. 3

    Calcule o nível exato de água baseado em gravidade específica de 1,0. Pegue a pressão convertida, 2 m H2O/1,0 = 2 m.

    Densidade específica maior (1,1)

  1. 1

    Defina o cálculo para densidade específica maior. Neste caso, o mesmo tanque ainda possui 2,1 x 10ˆ4 Pa, mas, desta vez, o tanque contém uma solução de água e sal com densidade de 1,1. Você pode calcular o nível através do valor da pressão com a informação adicional.

    Como calcular o nível do tanque usando pressão
    Tanques químicos podem conter soluções com densidades maiores do que a da água (chemical storage image by Jeff Dalton from Fotolia.com)
  2. 2

    Converta a medida de 2,1 x 10ˆ4 Pa para pressão centímetros de água (cm H2O). Sendo que 70 cm H2O são iguais a 1 Pa, então a pressão é 2,1 x 10ˆ4 Pa x 70 cm H2O/Pa = 2 m H2O.

  3. 3

    Corrija a leitura da pressão para compensar a densidade aumentada. Dividindo os 2 m H2O pela densidade de 1,1 resulta em um nível de 1,92 m. O valor menor é resultante do maior peso do líquido por centímetro de altura exercendo a mesma pressão do que um nível maior de um líquido mais leve.

    Tanque pressurizado

  1. 1

    Defina o nível da aplicação. Neste exemplo, um tanque de água pressurizado com uma densidade de 1,02 possui dois medidores de pressão de zero a 6,8 x 10ˆ4 Pa, um no topo e outro no fundo. Se o do topo ler 2,7 x 10ˆ4 Pa e o do fundo ler 5,2 x 10ˆ4 Pa, você pode calcular o nível usando a diferença de pressão.

    Como calcular o nível do tanque usando pressão
    Um tanque pressurizado antigo com terminações arredondadas (a photo of an old and neglected fuel tank image by Olga Rumiantseva from Fotolia.com)
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    Calcule a pressão no fundo do tanque devido ao nível de água somente. Considerando que o medidor de pressão do topo não possui água acima dele, sua leitura é da pressão do tanque somente. Subtraindo a leitura do medidor de cima da leitura do medidor de baixo resulta em uma pressão de 2,5 x 10ˆ4 Pa.

  3. 3

    Converta a medida de 2,5 x 10ˆ4 Pa para a pressão em cm H2O. Considerando que 70 cm H2O são iguais a 1 Pa, a pressão é 2,5 x 10ˆ4 Pa x 70 cm H2O = 2,46 m H2O.

  4. 4

    Calcule o nível do tanque dividindo a pressão pela densidade específica. Substituindo os valores, 2,46 m H2O/1.02 = 2,41 m.

Dicas & Advertências

  • Mudanças de temperatura podem alterara a densidade específica e afetar os cálculos.
  • Medir pressões diferenciadas em uma altura específica pode ser usado para calcular a densidade específica.
  • Tanques pressurizados podem danificar instrumentos sensíveis de pressão. Sempre use instrumentos que possam lidar com a aplicação.

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