Encontre a pressão em uma profundidade em um fluido, com ou sem a pressão da atmosfera, e resolva a profundidade ou densidade - P = ρ · g · h.
Fluido e profundidade
Fluidos comuns (define a densidade do fluido)
Off mostra a pressão manométrica (apenas o peso do fluido). On adiciona atmosfera padrão, 101,325 kPa.
pressão hidrostática
—
Insira uma densidade de fluido e profundidade para calcular.
pressão manométrica—
pressão absoluta—
Resolva a profundidade ou densidade
1 kPa = 1.000 Pa. 1 atm ≈ 101.325 Pa.
Deixe desmarcado se a pressão inserida for apenas pressão manométrica.
valor resolvido
—
Insira uma pressão e outro valor conhecido para resolver.
Fluido e profundidade
Fluidos comuns (define a densidade do fluido)
A pressão manométrica conta apenas o fluido acima de um ponto. A pressão absoluta adiciona o peso da atmosfera pressionando a superfície do fluido - os dois diferem por uma constante de 101,325 kPa (1 atmosfera padrão) em qualquer profundidade.
Medidor versus um absoluto
—
Insira uma densidade e profundidade de fluido para comparar.
Lado a lado
Tipo
Pressão
Inclui atmosfera?
Mesma profundidade e fluido, duas formas de contar a pressão - o manômetro ignora a atmosfera, o absoluto a inclui.
4 min de leitura3 etapas7 termos3 exemplos6 perguntasP = ρ × g × h
Cada dez metros de água acrescenta quase exactamente mais uma atmosfera de pressão – razão pela qual os ouvidos estalam numa piscina e é por isso que os navios de águas profundas precisam de ser construídos como tanques.
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Etapas
Como usar esta calculadora
3 etapas▸
1
Escolha uma guia para o que você deseja encontrar
Use Pressão para calcular a pressão em uma profundidade a partir da densidade e profundidade do fluido. Use Solve para retroceder de uma pressão conhecida até a profundidade ou densidade do fluido. Use Medidor vs Absoluto para ver as duas leituras lado a lado para a mesma coluna de fluido.
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Insira densidade, profundidade e gravidade
A densidade do fluido está em kg/m³ (água doce é 1000, água do mar 1025, mercúrio 13546 — use os chips predefinidos ou digite o seu próprio). A profundidade está em metros abaixo da superfície. A gravidade padrão é 9,81 m/s² da Terra, mas pode ser alterada para outros corpos.
3
Alterne a atmosfera e leia o resultado
Deixe a atmosfera desligada para pressão manométrica (apenas o peso do próprio fluido) ou ligue-a para pressão absoluta (manométrica mais a atmosfera padrão, 101,325 kPa). O cartão de resultados mostra a pressão do título mais as duas leituras lado a lado.
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Referência
Fórmula e metodologia
3 fórmulas▸
Medir pressão hidrostática
P = ρ × g × h
A pressão em profundidade em um fluido em repouso é igual à densidade do fluido (kg/m³) vezes a aceleração gravitacional (m/s², 9,81 na Terra) vezes a profundidade abaixo da superfície (m). O resultado está em pascal (Pa); esta é a pressão manométrica - conta apenas o peso do próprio fluido.
Pressão absoluta
P_absolute = ρ × g × h + P_atm
A pressão absoluta adiciona o peso da atmosfera pressionando a superfície do fluido. A pressão atmosférica padrão é 101.325 Pa (101,325 kPa, 1 atm). A pressão manométrica e absoluta sempre diferem exatamente nesse valor em qualquer profundidade.
Resolvendo profundidade ou densidade
h = P / (ρ × g) or ρ = P / (g × h)
A reorganização da fórmula de pressão recupera a profundidade de uma pressão e densidade conhecidas, ou a densidade de uma pressão e profundidade conhecidas. Subtraia primeiro a atmosfera (P − P_atm) se a pressão conhecida for absoluta e não manométrica.
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Glossário
Principais termos explicados
7 termos▸
Pressão hidrostáticaA pressão exercida por um fluido em repouso, causada pelo peso do fluido acima de um determinado ponto. Aumenta linearmente com a profundidade e atua igualmente em todas as direções nessa profundidade.
Pressão manométricaPressão medida em relação à atmosfera circundante — conta apenas o peso do próprio fluido e ignora a atmosfera que pressiona a superfície. A maioria dos manômetros (medidores de pneus, computadores de mergulho) lêem a pressão manométrica por padrão.
Pressão absolutaPressão manométrica mais pressão atmosférica — a verdadeira pressão total em um ponto, medida em relação a um vácuo perfeito. A pressão absoluta é o que importa para cálculos que envolvem leis dos gases ou pontos de ebulição.
Densidade de fluidoMassa por unidade de volume do fluido (kg/m³). A água doce é de 1.000 kg/m³, a água do mar cerca de 1.025 kg/m³ devido ao sal dissolvido e o mercúrio é muito denso, 13.546 kg/m³.
ProfundidadeA distância vertical abaixo da superfície do fluido, medida em metros. A pressão hidrostática depende apenas da profundidade, não do volume total do fluido ou da forma do seu recipiente.
Pressão atmosféricaA pressão exercida pelo peso da atmosfera terrestre ao nível do mar, padronizada como 101.325 Pa (101,325 kPa, ou 1 atm). Ele pressiona qualquer superfície fluida aberta ao ar.
Princípio de PascalUma mudança de pressão aplicada a um fluido fechado e incompressível é transmitida inalterada a todos os pontos do fluido. Explica por que os sistemas hidráulicos (freios de automóveis, elevadores) podem multiplicar a força usando a pressão do fluido.
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Situações comuns
Exemplos práticos
3 exemplos▸
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Piscina a 10 m
10 metros abaixo da superfície da água doce
Densidade de fluido 1000 kg/m³Profundidade 10 metros
P = 1000 × 9,81 × 10 = 98.100 Pa = 98,1 kPa manômetro - quase exatamente 1 atmosfera de pressão extra apenas da água. É por isso que os ouvidos começam a sentir pressão rapidamente, mesmo em uma piscina.
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Mesma profundidade, pressão absoluta
10 metros de profundidade, incluindo a atmosfera acima da água
Densidade de fluido 1000 kg/m³Profundidade 10 metrosIncluir atmosfera Sim
Absoluto = 98,1 kPa + 101,325 kPa = 199,425 kPa, aproximadamente o dobro da pressão atmosférica ao nível do mar. Este é o número com o qual os mergulhadores realmente se preocupam, já que é o que seus corpos e equipamentos vivenciam no total.
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Resolvendo a profundidade de um mergulhador
Um computador de mergulho lê 300 kPa absolutos na água do mar
Pressão 300.000 Pa (absoluto)Densidade de fluido 1025 kg/m³ (água do mar)
Subtraia primeiro a atmosfera: 300.000 - 101.325 = 198.675 Pa manométrica. Profundidade = 198.675 / (1025 × 9,81) ≈ 19,76 m — pouco menos de 20 metros, aproximadamente 3 atmosferas de pressão total.
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Referência
Citar esta calculadora
APA e MLA▸
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MLA
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Análise detalhada
Por que a pressão aumenta tão rapidamente debaixo d’água
Cada dez metros de água acrescenta quase exactamente mais uma atmosfera de pressão – razão pela qual os ouvidos estalam numa piscina e é por isso que os navios de águas profundas precisam de ser construídos como tanques. Esta calculadora aplica uma fórmula, P = ρgh, a três questões cotidianas: quanta pressão uma coluna de fluido adiciona, como isso se compara quando a atmosfera é incluída e como trabalhar retroativamente a partir de uma pressão conhecida para encontrar profundidade ou densidade.
Como funciona a calculadora de pressão hidrostática
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A guia Pressão conecta a densidade, profundidade e gravidade do fluido diretamente em P = ρ × g × h para obter a pressão manométrica - a pressão extra causada exclusivamente pelo fluido acima de um ponto. Alterne a atmosfera para adicionar o padrão 101.325 Pa que está sempre pressionando qualquer superfície aberta ao ar, proporcionando pressão absoluta. A guia Resolver reorganiza a mesma fórmula para encontrar a profundidade ou densidade de uma pressão conhecida, subtraindo primeiro a atmosfera quando a pressão conhecida é absoluta, em vez de manométrica.
Entradas e o que elas significam
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A densidade do fluido (kg/m³) é a propriedade do líquido em que o ponto se encontra - água doce (1000), água do mar (1025, mais densa devido ao sal dissolvido) ou fluidos mais densos como o mercúrio (13.546) para barômetros de laboratório. Profundidade (m) é a distância vertical em linha reta abaixo da superfície; a forma ou largura do recipiente nunca importa, apenas o quão baixo você está. A gravidade (m/s²) é padronizada como 9,81 da Terra, mas pode ser alterada para outros planetas ou luas.
Limites e casos extremos
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Esta calculadora assume um fluido de densidade uniforme e constante e um fluido em repouso - a água em movimento (correntes, ondas) adiciona pressão dinâmica sobre a pressão hidrostática, que esta fórmula não captura. Também assume pressão atmosférica padrão ao nível do mar; a pressão atmosférica real varia com a altitude e o clima, portanto, o planejamento preciso do mergulho ou o trabalho de engenharia devem usar as condições locais medidas em vez do padrão de 101.325 Pa.
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Perguntas
Perguntas frequentes
6 perguntas▸
Qual é a fórmula da pressão hidrostática?+
P = ρ × g × h, onde ρ é a densidade do fluido em kg/m³, g é a aceleração gravitacional (9,81 m/s² na Terra) e h é a profundidade em metros. Isso fornece a pressão manométrica em pascal; adicione pressão atmosférica para pressão absoluta.
Quanta pressão existe em 10 metros de água?+
Pressão manométrica de cerca de 98,1 kPa (1000 kg/m³ × 9,81 m/s² × 10 m), que é quase exatamente 1 atmosfera. Incluindo a atmosfera acima da água, a pressão absoluta a 10 m é de aproximadamente 199,4 kPa, ou cerca de 2 atmosferas no total.
Qual é a diferença entre pressão manométrica e absoluta?+
A pressão manométrica conta apenas o peso do próprio fluido e é medida em relação à atmosfera circundante. A pressão absoluta adiciona a atmosfera pressionando a superfície do fluido (101,325 kPa ao nível do mar), dando a verdadeira pressão total naquela profundidade.
A forma ou a largura do contêiner são importantes?+
Não. A pressão hidrostática depende apenas da densidade do fluido, da gravidade e da profundidade abaixo da superfície – não do volume total do fluido ou da largura ou formato do recipiente. Um tubo estreito e um lago largo na mesma profundidade têm pressão idêntica.
Quais unidades a calculadora usa?+
A densidade do fluido está em quilogramas por metro cúbico (kg/m³), a profundidade em metros (m), a gravidade em metros por segundo ao quadrado (m/s²) e a pressão em pascais (Pa), exibida automaticamente em quilopascais (kPa) acima de 1.000 Pa para facilitar a leitura.
Esta calculadora pode resolver a profundidade em vez da pressão?+
Sim. Mude para a guia Resolver, escolha "Profundidade" e insira uma pressão e densidade de fluido conhecidas - a calculadora reorganiza P = ρgh para h = P / (ρ × g). Ele pode resolver a densidade do fluido da mesma maneira se a profundidade e a pressão forem conhecidas.
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