Laboratorio De Fisica

PRESIÓN HIDROSTÁTICA.

OBJETIVOS

Medir la presión hidrostática en diferentes líquidos (alcohol y agua) por medio de un manómetro.

Determinar si la presión hidrostática es función de la profundidad.

Diferenciar entre presión hidrostática, manométrica y absoluta.

Este manómetro se lo muestra en la figura 1.

Fig. 1: Esquema de un manómetro con tubo en U [3]. La presión absoluta que se desea medir (p) es igual a la presión manométrica más la atmosférica. La presión manométrica estaría dada por: ρ.g.h, donde ρ: densidad del líquido manométrico (color rojo).

MATERIALES Y MÉTODO

MATERIALES

Cantidad. Descripción.

1 Base en V

1 Varilla para soporte de 500mm

1 Probeta graduada A= 1ml

1 Embudo

1 Manguera plástica

1 Vaso de precipitados de 250ml

Agua

TRAER Alcohol (u otro líquido 1litro)

2 Reglas graduadas en mm.

MÉTODO

Armar el dispositivo con agua en el tubo en U (hasta una altura de 7cm) y 90ml en la probeta graduada.

Realizar lecturas de diferencias de altura (h) en el tubo en U en función de profundidad en la probeta (H).

Probeta Agua té

H

h h

Cm cm cm

0 0 0

2 0.5 1.5

4 2.7 2.5

6 3.5 3.5

8 4.3 4.5

10 5 5.3

Repetir el proceso anterior colocando alcohol en la probeta graduada.

TRABAJOS

Determine la presión hidrostática (P_h) y absoluta (P_a) para cada profundidad. (Utilizar H)

Presión hidrostática

Para el agua:

Densidad: 1000kg/m^3

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1000kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.02 m

P_(h=) 196 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1000kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x0.04m

P_(h=) 392 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1000kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.06m

P_(h=) 588 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1000kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x0.08m

P_(h=)784 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1000kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.1m

P_(h=) 980 Pa

Presión absoluta

(0.02 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 196 Pa

P_(a=) 101.49 x 〖10〗^3 Pa

(0.04 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 392 Pa

P_(a=) 101.7 x〖10〗^3 Pa

( 0.06 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 588 Pa

P_(a=) 101.9 x 〖10〗^(3 )Pa

(0.08 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 784 Pa

P_(a=) 108.09 x 〖10〗^3 Pa

(0.1 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 980 Pa

P_(a=) 102.28 x 〖10〗^3 Pa

Presión Hidrostática

Para el té

Densidad =1070 kg/m^3

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.02 m

P_(h=) 209.72 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.04 m

P_(h=) 419.44 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.06m

P_(h=) 629.16 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.08m

P_(h=) 838.88 Pa

P_(h=ρ.g.h)

P_(h=)1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.1m

P_(h=)1048.6 Pa

Presión absoluta

(0.02 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 209.72 Pa

P_(a=) 101.50 x 〖10〗^3 Pa

(0.04 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 419.44 Pa

P_(a=) 101.71 x 〖10〗^3 Pa

(0.06 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 629.16 Pa

P_(a=) 10.1.92 x 〖10〗^3 Pa

(0.08 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 838.88 Pa

P_(a=) 102.13 x 〖10〗^3 Pa

(0.1 m)

P_(a= ) P_(0 )+ ρ .g .h

P_(a=) 1.013 x 〖10〗^5 Pa + 1048.6 Pa

P_(a=) 102.34 x 〖10〗^3 Pa

Determine la presión manométrica (P_m) para cada profundidad. (Utilizar h)

Para el agua

Densidad: 1000kg/m^3

P_m=P_a-P_0= ρ*g*h

P_m= ρ*g*h

( 0.5 cm)

P_m= 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.005 m

P_m= 49 Pa

(2.7 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.027 m

P_m= 264.6 Pa

( 3.5 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.035 m

P_m= 343 Pa

(4.3 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.043 m

P_m= 421.4 Pa

( 5 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.05m

P_m= 490 Pa

Presión manométrica

Para el Té

Densidad =1070 kg/m^3

P_m=P_a-P_0= ρ*g*h

P_m= ρ*g*h

( 1.5 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.015m

P_m= 157.29 Pa

( 2.5 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.025m

P_m= 262.15 Pa

( 3.5 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.035m

P_m= 367.01 Pa

(4.3 cm)

P_m= ρ*g*h

P_m= 1070 kg/m^3 x 9.8 m/s^2 x 0.043m

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