practica #2 termo

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES

PLANTEL ARAGÓN

INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

PRACTICA #2

CONCEPTOS FUNDAMENTALES: “PRESIÓN”

POR:

CARTUJANO VERGARA JAIR ARMANDO

PANIAGUA CAMPOS JOSÉ DANIEL

PROFESOR:

ING. ALEJANDRO RODRÍGUEZ LORENZANA

JUEVES 17:30-19:00 HRS

FECHA DE REALIZACIÓN:08/09/2011

FECHA DE ENTREGA: 15/09/2011

Conceptos Fundamentales Página 1

Objetivo

Aplicar los conceptos de presión, presión atmosférica, presión absoluta, presión manométrica, para comprender el funcionamiento de un barómetro de Torricelli y sus diferentes tipos de aplicaciones.

Actividades

1. Determinar la presión atmosférica local mediante un barómetro de Torricelli.2. Determinar las presiones absolutas en un sistema de bombeo.3. Determinar la presión absoluta en el punto B mediante la obtención de la

diferencia de presiones, con un manómetro diferencial en un sistema de bombeo.

Material

1 barómetro de Torricelli. 1 flexometro 1 sistema de bombeo

Sustancias

AguaMercurio

Aspectos teóricos

Presión.- india la relación entre una fuerza perpendicular aplicada y el área sobre la cual actúa.

P= FA

Donde:

P= presión(N/m2, lb/in2)

F= fuerza(N, lbf)

A= área (m2, in2)

Esta expresión indica que cuando mayor sea la fuerza aplicada, mayor será la presión para una misma área.

Peso específico.- es el peso del cuerpo por su unidad de volumen:

γ= PV

Donde:

γ= peso específico(N/m3, lb/in3)


P=peso del cuerpo (N,lbf)

V=volumen (m3, in3)

Peso específico de un líquido.- es la densidad del fluido por la gravedad, o bien el peso por unidad de volumen de fluido:

γ= ρg ó γ= PV

Donde:

γ= peso específico (N/m3, lb/in3)

ρ= densidad absoluta del líquido (Kg/m3, lb/in3)

g= gravedad (m/s2)

P=peso del cuerpo (N,lbf)

V=volumen (m3, in3)

Presión hidrostática.- es la ejercida por los líquidos en forma perpendicular a las paredes del recipiente que los contiene. Dicha presión actúa en todas direcciones y solo es nula en la superficie libre del líquido. Se calcula de la siguiente forma:

P= ρgh

Donde:

P= presión(N/m2, lb/in2)

ρ= densidad absoluta del líquido (Kg/m3, lb/in3)

g= gravedad local (m/s2, in/s2)

h= altura (m, in)

Presión Atmosférica.- la atmosfera es una capa de aire constituida por el 20% de oxígeno, 79% de nitrógeno y el 1% de otros gases. Debido a su peso ejerce una presión sobre todos los cuerpos que están en contacto con ella, por ello se le llama presión atmosférica.

Esta presión varía con la altura, por lo que al nivel del mar tiene su máximo valor o presión normal equivalente a:

1atm= 760mm Hg= 1.013 x 105 Pa

En la ciudad de México su valor aproximado es de:

586 mm Hg= 0.78x 105 Pa

Torricelli fue el primero en construir un barómetro de mercurio en 1642.


Presión manométrica.- es aquella que se mide por encima de la presión atmosférica. Los dispositivos para medir presión manométrica se llaman manómetros, por ejemplo, un manómetro de uso común es el de un tubo abierto o manómetro de líquido, el cual tiene forma de “U”, generalmente contiene mercurio, pero si se requiere mayor sensibilidad existen otros que pueden contener agua o alcohol. Son utilizados para medir la presión en calderas, tanques de gas o cualquier recipiente a presión.

Presión vacuometrica.- se mide por debajo de la presión atmosférica, por lo que se le conoce como presión de vacío.

Presión absoluta y presión de vacío.- la presión relativa es tomada como punto de referencia de un valor dado, ya que los manómetros y vacuometricos indican la presión relativa a la presión atmosférica. En un sistema la presión relativa se refiere al vacío perfecto o presión cero, la presión relativa manométrica y vacuometrica se refieren a la diferencia entre la presión absoluta de un sistema y la presión atmosférica de la localidad. La presión referida al vacío perfecto se le da el nombre de presión absoluta.

Pabs=Patm+Prel

Pabs.vac=Patm-Pvac

Pabs.man=Patm+Pman

Cuando la presión en un sistema es menor que la presión atmosférica la presión es negativa. Se denota con un signo negativo si es presión manométrica de vacío (vacuometrica).

Principio fundamental de hidrostática.- la presión ejercida por un líquido en cualquier punto de un recipiente está en función del peso específico y de la altura que hay en el punto considerado a la superficie del líquido.

Principio de flotación o empuje hidrostático.- el empuje hidrostático ascensional W es numéricamente igual a la suma de los pesos de los líquidos desplazados por el cuerpo sumergido, y cuyas densidades respectivas son diferentes. Esta dado por:

W=gρV+gρ ´ V ´

Donde:

W= empuje hidrostático(N, lb)

g = gravedad

ρ , ρ ´= densidad de los fluidos desplazados

V, V´= volumen desplazado por cada liquido

Si un fluido es un gas:

W ≈ gρV


Si la densidad del cuerpo sumergido (ρc ¿:

ρ> ρc El cuerpo flota

ρ=ρcEl cuerpo está suspendido

ρ< ρc El cuerpo se hunde

Principio de Pascal.- “si se aplica una presión a un fluido incomprensible (liquido), la presión se transmite, sin disminución, a través de todo el fluido”.

Este principio se aplica al funcionamiento de la prensa idraulica y otros dispositivos semejantes en los que pequeñas fuerzas pueden vencer grandes fuerzas, es decir:

FA1

= fA2

Principio de Arquímedes.- todo cuerpo sumergido en un fluido recib un empuje igual al peso del fluido desalojado, es decir:

W=γV

Donde:

W= peso ascendente (N, lb)

γ= peso específico (N/m3, lb/in3)

V= volumen que desaloja la parte sumergida del cuerpo (m3, in3)

Reglas de presión

1. La presión es la misma en cada uno de sus puntos.2. La presión de un gas encerrado es la misma en todos los puntos que toca dicho

gas.3. Dos puntos a la misma altura o profundidad de un mismo líquido conectados

entres si deberán soportar la misma presión.4. Un punto a mayor profundidad en un líquido soportara mayor presión que otro que

se encuentra a menos profundidad.

Características de la presión y las fuerzas dentro de Fluidos

I. En un fluido en reposo, la fuerza ejercida por el sobre una superficie colocada en el fluido es perpendicular a la superficie.

II. La presión sobre la superficie es independiente de la orientación de la superficie.III. En un fluido en reposo, la presión es constante a lo largo de un plano horizontal, si

la superficie de un líquido cual densidad está sometida a una presión P, la presión P en el interior de este líquido a una profundidad h está dada por:

P= ρgh


IV. Un líquido en equilibrio en una serie de recipientes abiertos, conectados tiene superficies abiertas en el mismo nivel.

V. La diferencia de presiones entre dos niveles en un fluido de igual densidad es: P2−ρ1= ρg(h2−h1)

VI. Si una fuerza externa modifica la presión de equilibrio de cualquier punto en un fluido confinado, el cambio de presión se transmite a todos los puntos dentro del fluido (Principio de Pascal).

Desarrollo

I. OBTENCIÓN DE LA PRESION ATMOSFERICA Mediante un flexometro, tomar la lectura de la columna de mercurio en el

barómetro. Anotar la lectura obtenida en la tabla correspondiente. Determinar la presión atmosférica con la siguiente expresión:

atm=ρgh

II. DETERMINAR LA PRESION ABSOLUTA EN UN SISTEMA DE BOMBEO Verificar que la válvula del globo se encuentre cerrada. Accionar el interruptor del motor de la bomba. En forma gradual, abrir la válvula del globo; hasta que la altura del mercurio

sea considerable. Estabilizar el sistema. Efectuar las lecturas del vacuometro y el manómetro. Obtener la presión absoluta. Anotar los resultados en la tabla correspondiente.

III. DETERMINAR LAS DIFERENCIAS DE PRESIONES Estando la bomba en funcionamiento, con el flexometro medir la altura del

mercurio en el manómetro diferencial. Cerrar la válvula del globo. Con el interruptor apagar el sistema.


Tabla de resultados

CONCEPTOUNIDADES

mmHg N/m bar psi inHg

Presión atmosférica

590 7.8 x 104 0.78 2.7 x 107 232.3

CONCEPTO SÍMBOLOUNIDADES

mmHg N/m bar psi inHg

Presión absoluta

de succión

Pabs_suc 531 7.06 x

1040.706 2.45 x 107 209.05

Presión absoluta

de descarga

Pabs_des4.73 x

10126.3 x 104 0.63 2.19 x 107 1.93 x

1012


CUESTIONARIO

1) ¿Por qué cuando un buzo desciende al fondo del mar, al subir tiene que pasar por una cámara de descompresión?

Porque al momento de descender al fondo del mar el cuerpo del buzo se somete a un aumento de presión diferente a la que existe en la superficie del mar, estará sobre él la presión atmosférica y la presión que ejerce el agua sobre él, si al subir a la superficie no es sometido a un proceso de descompresión el cambio de presiones provocaría alteraciones en su sistema nervioso y podría morir, al igual que las maquinas el cuerpo humano está diseñado para trabajar en ciertos estándares de presión.

2) ¿Varia la presión atmosférica con el clima? La presión atmosférica no varía con respecto del clima es más bien el clima

el que varía de acuerdo al cambio en la presión atmosférica, es decir, si un barómetro registra que la presión atm bajo significa que habrá mal tiempo, y si es al contrario el clima será estable.

3) ¿Qué es la presión osmótica?

4) ¿Qué efecto tiene la presión atmosférica cuando una persona que se ha cortado sangra?

Teóricamente no tendría nada que ver ya que la presión dentro del cuerpo es muy diferente a la que se encuentra en la superficie terrestre, sin embargo al estar sobre nuestro cuerpo esa presión es posible que al momento de altera el sistema (cuerpo humano) el flujo sanguíneo normal de la venas se veo presionado a su vez por la presión del medio ambiente.


5) ¿Por qué oscilan las agujas de medición en la práctica realizada? Porque se movían según el flujo del liquido y como este flujo no era

uniforme es por eso que se movían constantemente.6) ¿Qué tipo de errores se cometieron en esta práctica?

Se incurrió en errores de medición, suele ocurrir constantemente con el uso del flexometro, en cada practica se utiliza uno diferente además de que la interpretación por parte del encargado de medir siempre varía de acuerdo con el criterio personal.

7) ¿Cuál es la presión sanguínea de un adulto saludable? Debe ser menor de 120/80 mm de Hg

8) ¿Qué porcentaje de in Iceberg se encuentra sumergido? Se tiene conocimiento que la parte de ellos que se puede observar es solo

1/9 por lo que más del 80% del cuerpo helado que se encuentra sumergido.9) ¿A qué presión trabaja el condensador de una planta termoeléctrica?


practica #2 termo

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