Laboratorio n°2 Medición de presión. Termodinámica

LABORATORIO N°2

 MEDICIÓN DE PRESIÓN

Asignatura: Termodinámica

Índice

1. Objetivo general
2. Objetivos específicos
3. Equipos e instrumentos
4. Trabajo previo a la experiencia
5. Procedimiento general

1. En equipo de transferencia de calor
2. En equipo de hidrostática

1. Esquema de los instrumentos vistos
2. Características particulares de un manómetro
3. Vacío
4. Piezómetros
5. Calibración de los manómetros

1. Objetivo general

• Conocer y emplear métodos para la medición de la presión en fluidos.

1. Objetivos específicos

• Reconocimientos de diversos instrumentos y métodos para la medición de la presión.
• Medición de la presión atmosférica.
• Medición de presión manométrica y de vacío.
• Medición de presiones diferenciales.
• Analizar criterios para la selección de instrumentos de medición de temperatura para diferentes aplicaciones.

1. Equipos e instrumentos

• Manómetros
• Barómetro, vacuómetros, mano vacuómetros
• Banco calibrador de manómetros
• Equipo de túnel de viento
• Equipo de transferencia de calor

1. Trabajo previo a la experiencia

Para la realización de este laboratorio tenemos que tener claro los conceptos de presión, presiones diferenciales, presión total, vacío, etc.

La presión es una propiedad intensiva y corresponde a la fuerza que se ejerce por unidad de superficie. La unidad de medida para esta en el SI es el pascal o newton dividido en metro al cuadrado.  La cual es dada por la siguiente Ec. (1): [1]

[pic 1]

En donde la p corresponde a la presión, F a la fuerza que se ejerce en el sistema y A al área en donde se encuentra contenida.

La presión diferencial es cuando se mide la presión de un mismo instrumento y estos arrojan mediciones distintas. Ejemplos en los cuales se suele medir la presión diferencial es por ejemplo en la supervisión de filtros y la medición del nivel en recipientes cerrados [2]

La presión total viene dada por la sumatoria de todas las presiones que son participes del sistema.

El vacío corresponde al espacio en el cual la presión dentro de un sistema es inferior a la atmosférica. Entre ellos podemos encontrar ejemplos cotidianos de aquello en la olla a presión, o cuando se realizan conservas.

Unidades de medidas de la presión son el pascal, el cual es considerado por el sistema internacional (SI) además tenemos el bar, atmosfera técnica, atmosfera, torr, metros columna de agua, etc. [3]

1. Procedimiento general

Al iniciar el laboratorio hablamos sobre conceptos conocidos de la presión.

Luego una de las primeras instancias fue medir la presión existente en la sala donde se llevó a cabo el laboratorio, ello nos entregó los siguientes valores que se ven en la tabla:

Tabla1: tabla correspondiente a las mediciones de presión en la sala (elaboración propia).

1. En equipo de transferencia de calor

En esta instancia nos encontrábamos en el sistema que se puede apreciar en la figura (1) en donde realizamos la medición de presión en un punto A y B obteniendo presiones diferentes por lo cual podíamos considerar la existencia de presión diferencial. De manera inicial realizamos el cálculo de presión a menos la presión B para luego comparar este realizando modificaciones las cuales el punto A se ubicaba en él toma presión, mientras que el punto B en el de vacío. El valor obtenido en la medición coincidía con el obtenido mediante cálculos.

[pic 2]
Figura (1): Equipo de transferencia de calor

1. En equipo de hidrostática

En esta parte del laboratorio se utilizó el instrumento de la figura (2) en donde se realizó la medición de presión en la bomba, el cual nos dio 0,15 [bar]. Realizamos el cálculo de a qué altura tendría que haber llegado el agua de acuerdo a la presión y nos dio un resultado de 1,53 [m], pero al hacerlo de forma práctica, el agua llegó a una altura de 1,48 [m]. Al apagar la bomba, el vacuómetro tuvo un vacío de 0,1 [bar].

Luego se introdujo una manguera con agua a un vaso medidor, al ir levantando el vaso se va succionando el agua. Cuando el vaso medidor llega a una altura de 1,10 [m] se generó vacío en el estanque de agua.

[pic 3]
Figura (2): Medición de presión en la bomba.

1. Esquema de los instrumentos vistos

[pic 4]Figura(3): Esquema de instrumentos vistos, Elaboración propia

1. Para una presión de trabajo de 14bar, señalar cual debe ser el rango del manómetro a emplear.

La mejor práctica consiste en seleccionar un rango que equivale aproximadamente el doble de la presión normal de servicio. Por lo tanto, en este caso, debemos seleccionar un manómetro que tenga un rango mínimo de 28 bar.

1. Características particulares de un manómetro

Los manómetros son instrumentos que se utilizan para medir presión en fluidos y gases, existen distintos tipos de manómetros que miden deferentes cantidades de presión ya que esta cambia dependiendo en donde se esté haciendo el estudio, por ejemplo, algunos de los manómetros que miden presiones bajas con los que se trabajó fueron: columna vertical, inclinado y tipo U. Los manómetros utilizados durante el desarrollo del laboratorio miden la presión en la escala PSI y en la escala BAR.

...