presion hidrostatica y manometros diferenciales 1semestre2013
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Aplicaciones de la presion hidrostatica. Manómetros Diferenciales
Mecanica de FLuidos Primer Semestre de 2013 Por Ing Luis Sandoval
UNIDADES DE MEDIDA DE PRESIÓN
SISTEMA
INTERNACIONAL
SISTEMA
ingles
N / m2 libra / pie2
(p.s.f.)
A
Fp
1Pa (Pascal)
Presión Hidrostática: Es la fuerza normal por unidad de área producida por el peso de una columna de líquido:
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vacío
Mercurio
pa
•Si se destapa la parte inferior del
tubo la columna desciende hasta
nivelarse con el nivel del mercurio
del recipiente.
Pa = 76 cm de Hg. Presión atmosférica a nivel del mar
Si la experiencia se realiza con
otro líquido la altura alcanzada
por la columna hasta equilibrarse
se modifica. Usando agua la
columna alcanza 10m de altura.
• Repitió la experiencia de Torricelli en lo alto de
una montaña y verificó:
a) La existencia de la presión atmosférica
b) La presión atmosférica disminuye con la altura.
EL EXPERIMENTO DE BLAS PASCAL
Al ascender un monte con un barómetro se
observa que la columna de mercurio se
reduce, como resultado del cambio en la
presión ejercida por la atmósfera.
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Convertir una presión de 0.5 km de agua de mar (G.S.=1.05) a: MPa, kgf/cm2, psi, y cm de mercurio (R/ 5.15 Mpa, 52.5 kg/cm², 747 psi, 3863 cmHg)
Un manómetro es un instrumento de
medición que sirve para medir la
presión de fluidos contenidos en
recipientes cerrados. Existen,
básicamente, dos tipos: los de
líquidos y los metálicos.
Los manómetros de líquidos emplean,
por lo general, como líquido
manométrico el mercurio, que llena
parcialmente un tubo en forma de U.
El tubo puede estar abierto por ambas
ramas o abierto por una sola. En
ambos casos la presión se mide
conectando el tubo al recipiente que
contiene el fluido por su rama inferior
abierta y determinando el desnivel h
de la columna de mercurio entre
ambas ramas. Si el manómetro es de
tubo abierto es necesario tomar en
cuenta la presión atmosférica p0 en la
ecuación:
p = p0 ± ρ.g.h
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• Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por p = ρ.g.h. Los manómetros de este segundo tipo permiten, por sus características, la medida de presiones elevadas.
• En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.
• El manómetro diferencial mide la diferencia de presión entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre.
• Con base en la figura se puede escribir la ecuación:
• que se reduce a:
• Donde:
• = densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio
• = densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura. Si se tratara de gas, el término podría despreciarse.
• La sensibilidad del manómetro es tanto mayor, cuanto menor sea la
diferencia
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Para el manómetro diferencial mostrado, calcule la diferencia de
Presión (Pa-Pb)
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Problema de manómetro tipo pozo
• El manómetro que se ilustra consta de un recipiente de diámetro “D”, al cual esta
conectado un tubo de diámetro “d” y esta lleno de mercurio. En el recipiente
esta un pistón que logra mantener una columna “h” del fluido manométrico del
tubo por su propio peso.
• a) Calcule la fuerza F en Lb que se aplica en el pistón si ésta provoca una altura
H en el tubo como se muestra en el figura, y
• b) la altura que descendió el pistón en cm al aplicar la fuerza a partir de su
posición inicial.
• Los datos son:D d h H
5" 1" 1" 4.72"
Determine las presiones en los puntos A, B, C y D en pascales
R/
5
R/ 385 mm
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