La práctica de la “Ecuación de Bernoulli”

1. INTRODUCCION

A lo largo de las rutinas diarias que solemos realizar, se presentan múltiples casos en el que los conceptos de dinámica de los fluidos que fueron desarrollados en la clase puede dar explicación de lo que sucede, como por ejemplo cuando se toma una ducha, se riegan los jardines, o cuando la lluvia se acumula y forman cauces. Lo antes mencionado son sistemas de fluidos del cual podemos desprender algunas interrogantes como por ejemplo, ¿Cómo se distribuye el agua por las tuberías?, ¿Qué cantidad de fluido es necesario para que llegue a su destino final?, ¿Requieren de bombas en el sistema.

En la última practica de laboratorio de Física de Calor y procesos se trabajó con un equipo que represento nuestro sistema de fluidos, el cual permitió que se aplicaran los conceptos de mecánica de fluidos. Es así que con los datos obtenidos se podrá obtener la relación que hay entre la diferencia de alturas de los distintos líquidos usados, con las densidades de estos.

1. OBJETIVOS

• Determinar experimentalmente la relación existente entre el líquido manométrico y la diferencia de altura alcanzada en un tubo de Venturi.
• Calcular la velocidad de la corriente de aire a la entrada del tubo de Venturi.

1. JUSTIFICACIÓN

La práctica de la “Ecuación de Bernoulli” se ve justificada al resaltar la importancia de su aplicación en la ingeniería y avances en la ciencia, ejemplo de ello, la construcción de sistemas hidráulicos, el mejor entendimiento de la navegación aérea y marítima, estudio de la circulación atmosférica, etc. En nuestras labores profesionales el conocimiento de la ecuación de Bernoulli nos permitirá crear nueva tecnologías que sean de provecho en el cumplimiento de nuestros objetivos.

1. MATERIALES Y EQUIPOS

• Tubo de Venturi
• Regla
• 3 manómetros en forma de U
• Fuente generadora de corriente de aire
• Agua
• Alcohol etílico
• Glicerina
• Bolsa de volumen 0.075 m3

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

1. METODOS Y PROCEDIMIENTOS

1. Primero se debe de disponer del equipo experimental, de tal forma que uno de los extremos del tubo de Venturi esté conectado a la salida del generador de aire el otro quede libre
2. Conectar el manómetro de agua a las salidas laterales del tubo de Venturi, además de ello se debe de verificar que el tubo de Venturi este alineado con el generador.
3. Posterior a ello se debe de encender el generador de aire, y observar la diferencia de alturas que se genera en el manómetro. Este dato debe ser anotado.
4. Apagar el generador de aire, desconectar el manómetro y ahora conectarlo sucesivamente los manómetros de alcohol, glicerina y agua.
5. Apagar nuevamente el generador de aire, desconectar el manómetro y con el vernier medir el diámetro interno del tubo de Venturi en cada uno de los puntos usados.

[pic 5]

1. RESULTADOS

Bolsa:

Vol= 0.075 m³                          t=11.74 s

Entonces:

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

Hallando la velocidad de la corriente de aire a la entrada del tubo de Venturi:

R= 1.65 cm[pic 9][pic 10]

[pic 11]

• Encontrar la relación experimental entre el líquido manométrico y la diferencia de altura en el tubo Venturi:

[pic 12]

1. DISCUSIONES

En la gráfica de los resultados del experimento con el tubo de Venturi observamos que la densidad del líquido manométrico (variable dependiente) tiende a ser menor cuando la altura (variable independiente) es de mayor medida. Por lo tanto, se puede decir que existe una proporción inversa entre ambas variables. Esto se debe a que al existir mayor densidad en una situación de igualdad en volumen entre los tres líquidos manométricos, el líquido con mayor densidad es el que presentará mayor masa. De esta manera, al presentar mayor masa, existirá mayor peso y en consecuencia se requerirá mayor fuerza para poder desplazar verticalmente esta sustancia en mayor medida.  

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