Aparato de Hare

Trabajo: Aparato de hare

Existe un dispositivo conocido como Aparato de Hare, el cual es básicamente un tubo en U pero invertido, como se indica en la figura, mediante el cual se puede medir la densidad de un líquido, conociendo la densidad de otro que se utiliza como referencia. Mediante algún mecanismo, se extrae un poco de aire de los tubos verticales y enseguida se cierra la manguera para evitar que el aire regrese. Es decir que al extraer aire de del interior de los tubos, la presión común encima de los líquidos es ahora menor que la atmosférica y se le simbolizará como p (ver la figura). Al ser  , provocará el ascenso de los líquidos por los tubos verticales hasta alcanzar las alturas h1 y h2, que dependerán de las densidades de las sustancias. Es importante que al llevar a cabo el experimento, se evite succionar demasiado aire de su interior porque ocasionaría que los líquidos lleguen hasta el tubo horizontal, ocasionando que se mezclen. [pic 2][pic 1]

Una vez que los líquidos alcanzaron una cierta altura y están estables, se mide h1 y h2. Con las alturas y conociendo la densidad del líquido 1 (ρ1), se calcula la densidad del líquido 2 (ρ2).

Usando la información proporcionada sobre el Aparato de Hare y el diagrama del dispositivo, resuelva los siguientes incisos:

1. ¿Por qué podemos afirmar que   y que ?    [pic 3][pic 4]

Si el liquido se encuentra en un estado de reposo, y el punto sobre el cual se quiere conocer la presión, se encuentra en el mismo liquido y al mismo nivel, es decir que se puede conectar con una línea horizontal, la presión será la misma.

1. ¿Se puede afirmar que ? [pic 5]

La presion sobre ciertos puntos será la misma si estos puntos se encuentran en el mismo liquido y al mismo nivel, de igual forma la presion depende de la profundidad h a la que se encuentra este punto.

Ahora bien, sabiendo que en este sistema se utilizaron dos líquidos distintos, uno de ellos aceite y el otro agua.

En este experimento se redujo la presion de la superficie de los líquidos succionando aire del sistema, dejando esta presion a un valor menor que el de la atmosférica. Considerando este cambio de presion en el sistema, podemos declarar que la presion superficial del liquido crecerá debido a la disminución que causo la succion de aire dentro del sistema, esto debido al equilibrio de fuerzas que produce dentro del sistema.

Después del experimento el agua subió a una menor altura que el aceite y considerando que mientras mayor denso sea el liquido, mayor será la presion, es decir que la altura recorrida por el liquido con mayor presion será menor que la del liquido con menor presion.

Tomando en cuenta esto y utilizando la formula para calcular la presion en un liquido en reposo, extraemos los datos que ya tenemos del experimento, sabemos que la presion sobre el liquido será la misma en ambos lados del sistema, es decir la misma sobre los dos líquidos. Por lo tanto podemos igualar lo siguiente  , en donde la diferencia de altura se compensara con la diferencia de densidades del liquido.[pic 6]

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