Introduccion Propiedades basicas de los fluidos

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Introducción

En el campo de la ingeniería es indispensable el poseer  conceptos teóricos y básicos tal cual es el estudio y manejo de fluidos en diferentes campos que se puedan presentar. Un fluido está compuesto por líquidos, cuyos líquidos son prácticamente incompresibles, lo cual les hace tener un volumen constante. Estos líquidos poseen propiedades únicas para cada uno, en las que podemos mencionar su densidad, gravedad específica, volumen específico y densidad relativa. Para poder determinar cada una de estas características y saber con qué tipo de líquido tratamos, existen ecuaciones que relacionan una con la otra, con el fin de poder facilitar el encuentro de nuestra incógnita. Sabiendo que la presión Hidrostática provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la forma o la orientación que adopte este recipiente u objeto, todo fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él.

En esta práctica se observa la aplicación de estos conceptos ya que con la ayuda de un manómetro, se vertira dos líquidos en este y sabiendo que ambos extremos del manómetro estarán descubiertos lo cual hace que los extremos del líquido estén expuestos a la presión atmosférica.  Conociendo las propiedades de uno de ellos se encontraran las propiedades del otro líquido, tal como densidad, gravedad específica, volumen específico y densidad relativa. Para dichos cálculos se tomara en cuenta los sistemas de medida: Sistema Internacional, Sistema Ingles Gravitacional (USC), Sistema Técnico Gravitacional (unidades métricas). Finalizado los cálculos se compararan gráficamente cada uno de estos resultados para ver la diferencia existente entre cada uno de ellos.

Objetivos

General

• Comprender y aplicar los conceptos básicos que conforman la presión hidrostática de los líquidos.

Específicos

• Determinar las propiedades básicas del líquido a estudiar, tales como su densidad, gravedad específica, volumen específico y densidad relativa, con la ayuda de manómetros diferenciales.

• Comparar las alturas obtenidas de forma teórica y experimental del ensayo de tubos capilares, calculando así su porcentaje de error.

• Analizar y comparar de forma gráfica los resultados obtenidos para una mejor comprensión del comportamiento de los líquidos.

Descripción de Ensayo

Tubos capilares

• Se prepara un recipiente con agua, en la cual el agua tendrá una altura inicial (ho) de 90mm.
• Se sumergen los tubos capilares a utilizar, el cual estará conformado por 6 tubos con un diámetro específico para cada uno.
• Medir cuidadosamente la diferencia de altura en cada tubo, para determinar una altura final (hf )
• Calcular de forma teórica la diferencia de altura para cada tubo.
• Comparar las alturas obtenidas, altura experimental y teórica, determinando el porcentaje de error

Manómetros

• En el manómetro a utilizar se colocara un líquido cuyas propiedades sean conocidas, en este caso el Agua, luego el segundo líquido, con las propiedades de este primero se conocerán las del segundo.
• Para que los líquidos lleguen a una posición totalmente en reposo se deja reposando un aproximado de 4 horas.
• Medir la diferencia de alturas entre ambos líquidos, para así poder determinar la presión en la diferencia de alturas.
• Con la ayuda de ecuaciones determinar la densidad del líquido desconocido.

Equipo a utilizar

• Tres manómetros diferenciales tipo U.
• Cuatro líquidos manométricos: agua, gasolina, aceite SAE 40, y mercurio.

• Reglas graduadas en cm.
• Tubos capilares, conformado por 6 tubos de diferentes diámetros.

TABLA Y GRAFICA No. 2

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TABLA Y GRAFICA No. 3

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TABLA Y GRAFICA  No.4

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TABLA Y GRAFICA No. 5

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Conclusiones

• La forma más práctica de poner a prueba la presión Hidrostática es por medio de manómetros, utilizando un líquido conocido tal como el agua es útil para determinar las propiedades de un líquido desconocido.

• Poniendo a prueba el método de presión Hidrostática por medio de manómetros, el cálculo de las propiedades básicas del aceite y gasolina fueron muy cercanos al verdadero valor de cada uno de estos, mas sin embargo las cantidades relacionadas al mercurio fueron más imprecisas, una conclusión es que la determinación de las alturas (h1 , h2 y h3 ) no fueron medidas con la exactitud debida lo cual presento variación en los resultados.

• Comparar las alturas obtenidas de forma teórica y experimental del ensayo de tubos capilares, calculando así su porcentaje de error.

• Comparando las alturas tomadas de los tubos capilares, se comparó la hteorica  y la hExperimental , de donde se observa que hubo una imprecisión una de la otra, fue aumentando conforme el diámetro del tubo era mayor.

• Como se puede observar en las gráficas y tablas de la No. 2 a la No.5, los valores de las propiedades del mercurio poseen un valor mayor que la del aceite y gasolina, como se observa en el manómetro  mercurio-agua, el mercurio se sumergió dejando al agua sobre él, demostrando su mayor densidad, aunque en los valores calculados respecto a sus propiedades se muestra una imprecisión con el valor real del mismo.

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