CALCULO DE PRESION: USO DE MANOMETRO EN U DE TUBO ABIERTO

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Universidad Tecnológica de Panamá

Facultad de Ingeniería Mecánica

Licenciatura en Ingeniería Mecánica

Materia: Mecánica de Fluidos

Profesor: Rafael Silvera

Instructor: Aníbal Vigil

CALCULO DE PRESION: USO DE MANOMETRO EN U DE TUBO ABIERTO

Nombre: Marcial Mendieta

Cédula: 8-900-474

e-mail: Marcial.mendieta@utp.ac.pa

Nombre: Rigoberto Nájera

Cédula: 1-747-32

e-mail: rigoberto.najera@utp.ac.pa

Nombre: Christian Acosta

Cédula: 4-809-213

e-mail: christian.acosta@utp.ac.pa

Nombre: Christian Ramos

Cédula: 8-951-692

e-mail: christian.ramos1@utp.ac.pa

Resumen. Este laboratorio tiene como objetivo principal el estudio de la propiedad de presión. Durante la experiencia se hace uso de  un manometro en U de tubo abierto para determinar las presiones manometricas y absolutas para un conjunto de elevaciones conocidas y otro conjunto de cambio de elevaciones dados   para ciertas sustancias como el agua, el aceite de motor, y de la gasolina  y asi como la determinación de su densidad conociendo de la presión

Descriptores: manometro, presión absoluta, presión manométrica, presión de vacío

1. Introducción.

La presión se define como la fuerza que ejerce un fluido por unidad de área. La presión real (absoluta) se mide con respecto al vacío absoluto, mientras que la presión manométrica se mide con respecto a la presión atmosférica, todas aquellas presiones que se encuentran por debajo de la presión atmosférica se denominan presiones de vacío. La unidad en el sistema internacional para la presión es el pascal (Pa).

 En esta experiencia buscaremos demostrar conceptos básicos de la presión tales como su relación con la altura y como puede ser calculada la presión.

1. Materiales y métodos

1. Materiales

1. Manómetro en u de tubo abierto
2. Regla
3. Vaso químico (lleno de agua)
4. (vaso químico (lleno de Aceite de motor)
5. Página de laboratorio virtual http://labovirtual.blogspot.com/search/label/presi%C3%B3n%20hidrost%C3%A1tica
6. Dispositivo móvil para realizar el laboratorio de forma virtual.
7. Submarino
8. Cuatro fluidos de prueba (agua, aceite, miel, gasolina)
9. Cinta métrica
10. Manómetro

Métodos Mediciones.  

Discusión grupal de los resultados y la experiencia.

Análisis cuantitativo de los resultados.

Análisis cualitativo de los resultados.

Para completar la experiencia se realizarán los siguientes pasos:

1. Recolectar (8) mediciones brindadas mediante la utilización de un vaso químico (lleno de agua) manómetro en u recolectando la altura conocida y el cambio de elevación que presenta.

2. Calcular la presión manométrica y la presión absoluta por medio de las elevaciones conocidas y el cambio de elevación mencionado en el punto 1 registradas por el tubo u  

3. A medida que se van recolectando los datos del punto 1y 2 se va suministrando esta información a la tabla #1 y es valioso recordar que el valor de la densidad que se utilizará en esta oportunidad será la del agua.

4. Por medio de la ayuda del programa Excel realizaremos una gráfica de presión manométrica vs elevación. Aplicando al a la opción de cálculo de la regresión lineal obtendremos la pendiente representada por este gráfico.

5. La tabla #2, presenta los valores de elevación conocida y cambio de elevación de forma directa y en este caso la densidad a utilizar será la del aceite de motor, para esta tabla se realizará el mismo procedimiento que el mencionado anteriormente en punto 4

6. Mediante el uso de la herramienta Excel se realizará una gráfica de presión manométrica en (KPa) vs elevación conocida(m)

7.aplicaremos el uso de la herramienta de regresión lineal para obtener el valor de la pendiente representada por el grafico de igual forma el punto 6 y 7 se realizan para las tablas #1 y tabla #2

8. Se desarrollarán 3 preguntas de análisis sobre las experiencias ya realizadas

9.a partir de la figura #3 también se buscará la solución de este y el análisis de las preguntas contenidas

10. para la actividad #2 se asistirá a un laboratorio virtual mediante un enlace ya sugerido

11. la experiencia se realizará con 4 diferentes líquidos y se recopilaran los datos para introducirlos en la tabla #3

12. se confeccionarán gráficos en Excel de presión vs profundidad

13. con los datos obtenidos también calcularemos la densidad de cada liquido

14. el desarrollo de este laboratorio requiere gran parte del análisis matemático y de mucha atención para no confundir los datos entre tablas.

1. Resultados y discusión

         3.1  Ecuaciones matemáticas

                                                                                                                                      ec.(1)[pic 2]

                                                                                                                     ec.(2)[pic 3]

1. Resultados

Actividad #1.

Se recopilan los datos de la experiencia de laboratorio en la Tabla 1.  para posteriormente con apoyo de estos se emplean las ec (1) y (2) para la obtención de las presiones absolutas y manométricas tanto para las elevaciones conocidas como también para los cambios de elevación en el tubo U. Los resultados obtenidos para los cálculos efectuados son presentados a través de Tabla 2.

Tabla 1. Elevación conocida y cambio de elevación en un tubo U para el agua a una densidad y presión atmosférica dada

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