Fisica. Tubos en U

UNIVERSIDAD  DEL  ATLÁNTICO

Tubos en U

Joseph Angulo                    Caroline Ibañez                     Yulian Valencia

Física II(GRUPO 3B), Universidad del Atlántico, Barranquilla.

19 de Septiembre 2021

[pic 1]

Resumen

Esta experiencia se realiza con el objetivo de interpretar el fundamento de los manómetros de tubo en U y determinar densidades de líquidos. Se inicia la experiencia vertiendo agua en un tubo en U y se agregó benceno  hasta que el desnivel   de los líquidos fuera visible, luego se ubicó la horizontal que separa los dos líquidos y a partir de ella se midió la altura del agua y la del benceno este proceso se realizó varias veces para así registrar los datos en una tabla y realizar un gráfico. Posteriormente se limpió el tubo en U y se realizó el mismo proceso, pero con Kerosone los datos también fueron registrados en una tabla para realizar un gráfico y finalmente  con algunos cálculos cumplir los objetivos de este laboratorio.

Palabras claves: Tubos, agua, altura, líquidos.

Abstract

This experience is carried out with the aim of interpreting the basis of U-tube pressure gauges and determining liquid densities. The experience begins by pouring water into a U-tube and benzene was added until the unevenness of the liquids was visible, then the horizontal that separates the two liquids was located and from it the height of the water and that of benzene was measured this process was carried out several times in order to record the data in a table and make a graph. Later the U-tube was cleaned and the same process was carried out, but with Kerosone the data were also recorded in a table to make a graph and finally with some calculations meet the objectives of this laboratory.

Keywords: Tubes, water, height, liquids.

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1. Fundamento teórico.

MARCO TEÓRICOPrincipio de los vasos comunicantesVasos   comunicantes   es   el   nombre   que   recibe   un   conjunto   de   recipientescomunicados  por  su  parte interior  y  que  contienen  un  líquido  homogéneo; seobserva que cuando el líquido está en reposo alcanza el mismo nivel en todos losrecipientes, sin influir la forma y volumen de estos.Cuando sumamos cierta cantidad de líquido adicional, éste se desplaza hastaalcanzar un nuevo nivel de equilibrio, el mismo en todos los recipientes. Sucede lomismo cuando inclinamos los vasos; aunque cambie la posición de los vasos, ellíquido siempre alcanza el mismo nivel.Esto se debe a que la presión atmosférica y la gravedad son constantes en cadarecipiente, por lo tanto la presión hidrostática a una profundidad dada es siemprela misma, sin influir su geometría ni el tipo de líquido. Blaise Pascal demostró en elsiglo  XVII,   el apoyo   que  se  ejerce  sobre  un   mol  de   un  líquido,  se  transmiteíntegramente   y   con   la   misma   intensidad   en   todas   direcciones   (Principio   dePascal).

En la figura 1 observamos que,  como A y B están a la misma altura, la presión en A y en B debe ser la misma. Por una rama la presión en B es debida al gas encerrado en el recipiente. Por la otra rama la presión en A es debida a la presión atmosférica Po más la presión debida a la diferencia de alturas h del líquido manométrico.  Esto es:  PA  =  PB          Po + ρgh  =  P    

En la figura 2, también  PA  =  PB         Po + ρaguaghagua  =  Po + ρaceiteghaceite                                                                                                                       [pic 4][pic 3]

[pic 5] Figura 1        

[pic 6] Figura 2

1. Material utilizado: Tubo en U, 2. Agua, 3. Sustancia no miscible con el agua cuya densidad se va a determinar (aceite), 4.Cinta métrica

[pic 7] Figura 2

1. Procedimiento.

Vierta agua en el tubo en U hasta cierto nivel  2. Después agregue aceite en una de las ramas del tubo hasta cuando el desnivel de los dos líquidos sea apreciable. 3. Ubique la horizontal determinada por el nivel que separa los dos líquidos, y a partir de ella mida la altura de la columna de agua h1 = hagua, y la de aceite h2 = haceite Repita este procedimiento hasta completar la tabla dada en anotaciones y cálculos

1. Resultados .

 Sustancia problema:Benceno

Grafica 1

[pic 8]

 Teniendo en cuenta la gráfica tenemos que m=0.87

Por el principio de vasos comunicantes se  tiene que

PB=PA

Patm+g = Patm*g [pic 9][pic 10][pic 11][pic 12]

Se simplifican los terminos semejantes :[pic 13][pic 14]

Patm+g = Patm*  g [pic 19][pic 20][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18]

Obteniendo:

 = [pic 21][pic 22]

Asì:

=*       ecu(1)[pic 23][pic 24][pic 25]

Se compara ecu(1) con la ecuación de una recta y=mx+b donde:

...