Laboratorio Termodinámica

Práctica N°3 Presión Hidrostática (II)

Objetivo

Demostrar el efecto que tienen las propiedades intensivas sobre la fuerza y la presión de un fluido en reposo

Introducción

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada 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 orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura del líquido con referencia del punto del que se mida.

Materiales

Probeta de 250 ml Densímetro 0.7-1 Termómetro -20 °C a 150 °C

Reactivos

Agua Aceite

Procedimiento

1. Colocar 200 ml de agua en una probeta. Evaluar su temperatura y su densidad

2. Verter en cada uno de los recipientes-muestra 3. Calcular la presión y fuerza ejercida en los recipientes-muestra

según:

P= ρs×g×h

Laboratorio Termodinámica

P= FA

Resultados

Sustancia Temperatura ρrelativa hcaja hcilíndro

Aceite de motor 27 °C 0.860 5 cm 3.9 cmAgua 25 °C 1 5.5 cm 4.3 cm

Dimensiones caja

Ancho= 4.8 cm Largo= 7.5 cm

Dimensiones cilindro

Diámetro= 7.7 cm Radio= 3.85 cm

Cálculos

Áreas de la base para la caja y el cilindro

Cilindro

A=π (3.85cm)2=46.566cm2=0.0046566m2

Caja

A=(4.8cm ) (7.5cm )=36cm2=0.0036m2

Densidades reales para el aceite y el agua

ρ sustancia=ρ referencia×ρ relativa

Agua

ρagua=1000kg

m3×1=1000 kg

m3

Aceite de motor

ρaceite=1000kg

m3×0.860=860 kg

m3

Laboratorio Termodinámica

Presión y fuerza sobre los recipientes-muestra

F=P× A

P= ρs×g×h

Agua

Presión y fuerza para la caja

P=1000 kgm3×9.81

kg ∙m

s2×0.055m=464.013Pa

F=464.033 Nm2×0.0036m2=1.6704N

Presión y fuerza para el cilindro

P=1000 kgm3×9.81

kg ∙m

s2×0.043m=421.83 Pa

F=421.83 Nm2×0.0046566m2=1.9642N

Aceite de motor

Presión y fuerza para la cajaP=860kg

m3×9.81

kg ∙m

s2×0.05m=421.83 Pa

F=421.83 Nm2×0.0036m2=1.5185N

Presión y fuerza para el cilindro

P=860 kgm3×9.81

kg ∙m

s2×0.039m=329.0274 Pa

F=329.0274 Nm2×0.0046566m2=1.5321N