PRÁCTICA 03: HIDROESTÁTICA
Enviado por Maria Jose • 25 de Mayo de 2021 • Informes • 979 Palabras (4 Páginas) • 51 Visitas
PRÁCTICA 03: HIDROESTÁTICA
MODALIDAD PRESENCIAL
1Rodríguez Moys Nicolle. 2Muñoz Leyton Kevin Alejandro. 3Vasquez Chacón María José
Grupo 03
Universidad Icesi - Facultad de Ingeniería - Departamento de Ingeniería Bioquímica
Laboratorio de Fenómenos de transporte l
Santiago de Cali
Abril de 2021
- Objetivos
- Adquirir competencias generales en la preparación y ejecución de series de ensayo hidrostático.
- Entender el funcionamiento de manómetros, al igual que su uso en una serie de ensayos.
- Medir correctamente la presión hidrostática del agua, y esta compararla con la presión del sensor del dispositivo HM 115.
- Introducción
La hidroestática o la estática de fluidos, es él estudió de las propiedades de los fluidos en reposo en situaciones de equilibrio, está se basa en la primera y tercera leyes de Newton. (Hugh D. Young, 2013). En la hidrostática se tiene en cuenta el estado de los fluidos en reposo. Los fenómenos producidos como consecuencia de la presión hidrostática son analizados y el efecto dinámico determinado. Con el banco de ensayos HM 115 pueden realizarse experimentos de alguna de las áreas de la hidrostática, como la medición de la presión sobre el suelo. Para las mediciones de presión y diferencia de presión del líquido existen distintos manómetros, como el tubo de Pitot, la sonda para presión estática, el sensor de presión con indicador digital, los dos tubos manométricos o el manómetro de presión diferencial. El manómetro de lámina elástica y el manómetro de Bourdon indican la presión del fluido gaseoso.
El banco de ensayos posee un sistema de alimentación de aire y agua propio. El circuito cerrado de agua contiene un depósito de reserva con una bomba sumergible. (HAMBURG, 2017)
[pic 1]
Imagen 1. Banco de ensayos sobre hidrostática HM 115
- Metodología:
- Determinación de la presión hidrostática del agua
Antes de iniciar la práctica se aseguró que el recipiente graduado B2 se encontrara vacío. Posteriormente se procedió a cerrar las llaves V2, V3 y V6 para de este modo abrir las llaves V1 y V5. Seguido a esto se encendió la bomba pulsando el interruptor de encendido del dispositivo, a continuación, se abrió cuidadosamente la llave V2 para que de esta forma el agua pase al recipiente graduado B2. Una vez el agua este haya pasado al recipiente graduado B2 se procedió a leer los niveles de agua en el recipiente graduado y la presión registrada por el sensor de presión P01 en el indicador digital. Cabe resaltar que se empezó a calcular los datos desde un nivel de agua de 42cm hasta 0cm. Una vez concluido la práctica, se apagó la bomba, cerraron llave de paso V1 y abrieron llaves V2 y V5 para que el agua fluyera de vuelta al depósito B1.
- Resultados:
La tabla 1 muestra los datos tomados a partir del banco de ensayos HM 115, los cuales fueron “Nivel del agua [cm]” y [Presión del sensor [mbar]”. Por otro lado, muestra una tercera columna “Presión calculada”, la cual se calculó por el estudiante con ayuda de la ecuación 1 de la siguiente manera, tomando en este caso como ejemplo el primer nivel de agua 42cm:
[pic 2]
[pic 3]
Ecuación 1. Ecuación para la presión calculada.
Donde:
P: presión [mbar]
: densidad del agua a 21°C (temperatura del sistema) = [pic 4][pic 5]
g: gravedad especifica = [pic 6]
h: Nivel del agua [cm]
Procediendo a desarrollar la ecuación con los valores correspondientes:
[pic 7]
[pic 8]
Como nos piden una comparación entre la presión calculada y la presión del sensor entonces debemos pasar esos Pa del resultado de la presión calculada a unidades de mbar, para comparar ambos valores con unidades iguales.
[pic 9]
[pic 10]
Y de igual forma para los niveles de agua restantes como se observa en la tabla 1 a continuación:
Nivel de agua [cm] | Presión del sensor [mbar] | Presion calculada[pic 11] |
42 | 43,9 | 41,1 |
40 | 41,7 | 39,2 |
38 | 39,7 | 37,2 |
36 | 37,7 | 35,2 |
34 | 35,7 | 33,3 |
32 | 33,7 | 31,3 |
30 | 31,7 | 29,4 |
28 | 29,7 | 27,4 |
26 | 27,7 | 25,5 |
24 | 25,7 | 23,5 |
22 | 23,7 | 21,5 |
20 | 21,7 | 19,6 |
18 | 19,4 | 17,6 |
16 | 17,5 | 15,7 |
14 | 15,5 | 13,7 |
12 | 13,3 | 11,7 |
10 | 11,5 | 9,8 |
8 | 9,5 | 7,8 |
6 | 7,5 | 5,9 |
4 | 5,5 | 3,9 |
2 | 3,4 | 2,0 |
0 | 1,5 | 0,0 |
Tabla 1. Lectura de Presiones Hidrostáticas
- Análisis de resultados:
Como se puede observar para la presión calculada se ve directamente afectada por la densidad del fluido (agua) a la temperatura del sistema (21°C), con esto podemos inferir que aquellos fluidos con una densidad mayor tienen la capacidad de ejercer una mayor presión hidrostática. La densidad a su vez se ve afectada por la temperatura, esta relación, a diferencia de la anterior, es inversamente proporcional, en donde a mayor temperatura existe una disminución en la densidad.
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