ESTATICA DE FLUIDOS Y FLOTACION

ESTATICA DE FLUIDOS Y FLOTACION

JUAN SEBASTIAN SALDARRIAGA

JUAN DAVID SIERRA

HERNAN DARIO LEMUS

LAURA CAROLINA RESTREPO PÉREZ

PROFESOR
PhD. HADER ALZATE GIL.

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

MEDELLÍN

2016

1. DATOS EXPERIMENTALES

Primera parte: Manometría

Para determinar la presión de la  columna de agua recurrimos a medir la altura del nivel del agua desde el inicio hasta el suelo de la superficie tal como se observa, sabemos que es agua y conocemos su densidad a temperatura de los 25°C que es aproximadamente 1000kg/en el SI, y aplicamos la constante universal de la gravedad que es 9.8 m/.[pic 1][pic 2]

Tabla 1. Datos de la columna de agua

[pic 3]

La segunda presión se calculó con el manómetro en U cuyo proceso consiste en medir las alturas de agua y mercurio, conocer las dichas densidades a temperatura alrededor de los 25°C ya que la gravedad es la misma para todo el sistema.

Tabla 2. Datos del Manómetro en U

[pic 4]

Para la última presión se midió empleando el manometro de Bourdon cuyo cual media la presión con la aguja y la marcaba en unidades de psi (sistema ingles):

Tabla 3. Manometro de Bourdon

[pic 5]

Por último se midió la presión de vacío usando la bomba de vacío la cual se emplea el concepto de presión de succión y se comparó su valor máximo de succión con la presión atmosférica de Medellín.

                                                             Tabla 4.  Datos de Bomba Vacío

[pic 6]

Parte B: Flotación – Principio de Arquímedes

Para esta parte se prepara una solución de azúcar con 205.1g y 805g de agua para alcanzar una concentración de 20% (p/p), se realizan dichas medidas con la balanza y mientras el soluto se disuelve en la solución se somete a agitación. A su vez al finalizar la mezcla se hace experimento con los diferentes densímetros y se obtienen datos de cada uno reportados en la siguiente tabla:

Tabla 5. Datos de la Sacarosa

[pic 7]

Por otra parte se realizó el experimento de un cuerpo sumergido en este caso un cilindro hueco de aluminio al cual se le midieron sus dimensiones y se sometió al dinamómetro al cual se tomaron dos medidas, tanto sin sumergir como sumergido

Tabla 6.  Datos del Solido Sumergido

[pic 8]

1. MODELO DE CÁLCULO

Parte A.

Para la parte de la columna se aplica la ecuación para fluidos estáticos

                                                                 g                                                              (1)[pic 9]

En el caso del manometro en U, se aplica la ecuación (1), pero aplicando el concepto de desplazamiento en alturas, si se desplaza hacia abajo se suma y si se desplaza hacia arriba se resta.

                                                                (2)[pic 10]

La parte de la presión de succión para calcular la capacidad de succión se aplica la relación:

                                                                                                                 (3)[pic 11]

Y para calcular la presión absoluta se emplea la siguiente ecuación:

                                                                                                    (4)[pic 12]

Parte B

El cuerpo sumergido se aplica un diagrama de cuerpo libre  y se sabe que:

Por sumatoria de fuerzas:

                                                   Tensión + Empuje = Peso                                         (5)

Donde el empuje es:

                                                                                              (6)[pic 13]

El volumen del cuerpo es conocido y la tensión se lee en el dinamómetro, por tanto, reorganizando:

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