UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN, TACNA

Facultad de IngenieríaEscuela Académico Profesional de Ingeniería Química

Título: trabajo encargado

Asignatura: mecánica fluido

TACNA- PERÚ

2015

Nombre: bryam Terry Vargas cutipa

Código: 2010-35568

Docente: MSc. Pedro Cornejo

Fecha de presentación: 02 de setiembre 2015

LEY DE LA DISTRIBUCIÓN BAROMÉTRICA

La expresión sobre el comportamiento de los gases ideales se supuso tácitamente que la presión del gas tiene el mismo valor en cualquier punto del recipiente. Por el cual la suposición es correcta solo ante la ausencia de campos de fuerza. Es importante saber que efecto produce las influencias de estos campos. Para un fluido de alta densidad, como un líquido, el efecto es más pronunciado y la presión será diferentes posiciones verticales en un recipiente. Una columna de fluido con una sección transversal que actúa hacia abajo para dar a una partícula una aceleración G. las coordenada verticales Z se mide hacia arriba a partir del nivel de referencia donde Z=0. la presión en cualquier altura Z en la columna está determinada por la masa total m del fluido por encima de esa altura. La fuerza hacia abajo sobre esta masa es mg; esta fuerza dividida por área es la presión a la altura Z.

(1)

Sea la presión de altura ; entonces

O Si dm es la masa del fluido en la porción entre z y z+dz por tanto,

Con la ecuación (1), esta última se convierte en

Si es la densidad del fluido, entonces

(2)La ecuación deferencial (ec.3) relaciona el cambio en la presión, dp, con la densidad del fluido, la aceleración gravitacional y el incremento en la altura dz. El signo negativo quiere decir que si la altura aumenta (dz es +) la presión del fluido disminuirá (dp es -). El efecto del cambio en la altura sobre la presión es proporcional a la densidad del fluido; por tanto, es importante en los líquidos y despreciable en los gases.Si la densidad de un fluido es independiente de la presión. Como en el caso de los líquidos, entonces la ecuación (2) puedes integrarse de inmediato. Debido a que y g son constantes, salen de la integral y obtenemos.

Una vez integrada se tiene

(3)Donde.

=presión en el fondo de la columnaP= presión de la alturaZ= por encima del fondo de la columnaLa ec,2 es la ecuación usual para la presión hidrostática en un líquido.Para la aplicación de la ecuación (2) a un gas debe acertase que la densidad del gas es una función

de la presión. Si el gas es ideal, tendremos entonces, a partir de la ecuación entonces

Ejemplo:

Longitud del tubo l=40 cm Diámetro del tubo d=1.8 cm Longitud de la parte del tubo sumergida h=40 cm Altura del agua que ha penetrado en el tubo x=1.1 cm

El valor exacto generado por el programa interactivo es Pa=99301 Pa

La altura x de agua en el tubo es muy pequeña, y es independiente del radio r del tubo.

 

Volumen del recipiente V=1 litro Longitud del tubo l=40 cm Diámetro del tubo d=1.8 cm Longitud de la parte del tubo sumergida h=40 cm Altura del agua que ha penetrado en el tubo x=11.7 cm

La longitud eficaz L del tubo es

El valor medido de la presión atmosférica es

El valor exacto generado por el programa interactivo es Pa=99301 Pa, un valor próximo al medido.

La altura x del agua que penetra en el tubo aumenta al disminuir el radio r del tubo.

En la práctica real, se ha de tener en cuenta los errores de medición debidos la formación de un menisco, y el ascenso del agua en los tubos capilares.