Universidad Tecnolgica de PanamCentro Regional de ChiriquFacultad de IndustrialLic. en Ingeniera Industrial

Procesos de Flujo

Laboratorio N 3

Tema: Presin en un fluido en reposo (Lquidos Inmiscibles y Densidad)

Integrantes:

Larissa Aguirre 4-769-340Aleyda Albarracn 4-767-537Ricauter Castillo 4-764-1291Keyline Daz 4-759-486Cristhian Vargas 4-764-745

Profesora:

Ing. Cynthia Samudio

Fecha de Entrega:

Martes 17 de mayo del 2015

Primer Semestre

Marco Terico

Uno de los mtodos ms sencillos utilizados para determinar densidades relativas de lquidos inmiscibles es el del tubo en U. Este tubo consiste simplemente de un tubo de vidrio o plstico transparente doblado en forma de U. Como se observa en el diagrama ms adelante, se cumple la igualdad de las presiones en ambos brazos 1gh1 =2gh2, donde g es la gravedad, 1 y 2 son las densidades de los lquidos inmiscibles, colocados en cada brazo del tubo y con alturas correspondientes h1 y h2 (ver diagrama). De esta forma, midiendo solamente las alturas de los lquidos respecto a otro

Procedimiento

Parte 11. Vierta agua en el manmetro no ms all de la mitad del tubo. Registre el nivel que alcanza en ambas ramas2. Coloque una manguera plstica transparente en una de las ramas del manmetro y el otro extremo de la manguera conecte una jeringa de 1.5 a 2 cm y observe el desnivel entre las ramas3. Halar el mbolo de la jeringa de modo que el agua tenga el mismo nivel en ambas ramas4. Lleve el mbolo de la jeringa hasta el fondo, conctela nuevamente a la manguera.5. Tire del mbolo unos 3cm. Mida al depresin en pascal que hay en la rama cerrada

Parte 21. Verifique que el tubo en U est limpio y seco2. Mediante la pipeta vierta agua en el tubo en U, hasta que llegue hasta la mitad de los tubos del manmetro3. Enseguida, con la pipeta agregue aceite de ricino por el brazo del tubo hasta que este alcance unos 10 cm de altura en el tubo. Observe si las superficies de los lquidos en ambos brazos del tubo en U se encuentran al mismo nivel.

4. Con la regla mida la altura de la columna de aceite y la altura de la columna de agua en el otro brazo del tubo, a partir de la prolongacin del nivel de la superficie de separacin aceite-agua, como se indica en el diagrama5. Agregue tanto aceite como para que la columna del mismo se incremente en 5 cm y vuelva a realizar las mediciones indicadas en el paso 46. Siga agregando aceite hasta agotar la altura del tubo en U o hasta que la regla lo permita7. Trate de obtener al menos 5 mediciones, regulando la cantidad de aceite que vierta al tubo. Si al agregar 5 cm de aceite no permite obtener tal cantidad de mediciones, disminuya un poco dicha cantidad.

Clculos y Resultados

1. Calcule la presin en los puntos a y b (ver diagrama) usando las parejas de alturas medidas en cada paso. Use la densidad del aceite de recino calculada previamente (laboratorio 1) y la del agua.2. Obtenga la diferencia absoluta de ambas presiones. 3. Calcule la diferencia promedio de ambas presiones. ac= ag= Medida hahbpa (N/m3)pb (N/m3)d=pa pb

10.035 m0.045 m343.35426.683.25

20.050 m0.065 m490.5616.2125.7

30.076 m0.080 m745.56758.412.84

Promedio0.054 m0.063 m526.47600.473.93

Tabla 1. 4. Con los datos obtenidos, calcule la densidad relativa y la densidad del aceite. Compare el resultado con el obtenido en el laboratorio 1.Densidad

Agua

Aceite de Recino

5. Repita el procedimiento ahora con el alcohol.

Resultados de la parte 1.

AguaMedidaCant. de aire restante en el embolohPresin ejercida por el aire. (N/m2)

12.0 cm (cant. Inicial)6.5 cm0

21.7 cm12.7 cm1245.87

31.5 cm13 cm1275.3

41.2 cm16.5 cm1618.65

51.0 cm16.5 cm1618.65

Tabla 2.AlcoholMedidahCant. De aire restante en el emboloPresin ejercida por el aire. (N/m2)

14.5 cm2.00

27,2 cm 1.7555.84

310,5 cm1.5810.60

410,7 cm1.1826.04

510,0 cm0.7772

610.4 cm0802.88

Tabla 3.MedidahCant. De aire restante en el embolo

111.0 cm1.5

210.5 cm2.0

310.0 cm4.0

Tabla 4.

Preguntas

1. Cundo se vierte agua en el tubo en U, Cmo estn los niveles del lquido en ambos brazos del tubo?R: Al verter agua en el tubo en U observamos que el agua tom la misma altura en ambas ramas, por lo tanto la presin es la misma.

2. Una vez que se ha vaciado aceite en el tubo en U, Cmo estn los niveles de las superficies de los lquidos en ambos brazos? Iguales? Alguno est ms elevado? A qu se debe el comportamiento anterior?R: No estaban al mismo nivel. Se observ que el agua estaba por debajo del aceite ya que el mismo es menos denso que el agua y no tiene la misma presin del agua.

3. A partir de observar el comportamiento de dos sustancias inmiscibles en el tubo en U Es posible saber cul es ms denso y cul es menos denso? ExpliqueR: No se podra notar el cambio de fase por lo tanto no se podra determinar la densidad.

4. En general, Cmo son las presiones en los puntos a y b (ver diagrama), comparativamente? La diferencia promedio obtenida es pequea o grande respecto a los valores de presin en dichos puntos?R: La presin en los puntos a y b es igual

5. Podemos concluir que las presiones en a y b son iguales o diferentes? Por qu?R: Las presiones en a y b son iguales debido a que es el mismo lquido

6. Los puntos c y d que indican en el diagrama se encuentran a la misma presin? Por qu?R: La presin en c y en d es distinta ya que son dos fases. El extremo izquierdo donde se encuentra c se encuentra abierto y el punto d se encuentra en la interfaz de agua por lo tanto son diferentes.

7. Cules son las condiciones para que, un fluido en reposo, dos puntos se encuentren a la misma presin?R: Los puntos debern estar ubicados en una misma interfaz (lquido) y a una misma altura.

8. Qu sucedera si el tubo en U utilizado tuviera un dimetro muy pequeo? Es importante la tensin superficial de los lquidos en la determinacin de la densidad utilizando el manmetro en U?R: Si el dimetro fuese ms pequeo se necesitara mayor cantidad de lquido para llenarlo. La tensin superficial es importante para el clculo de la densidad del lquido

Conclusiones

Mediante este laboratorio pudimos determinar que la presin es directamente proporcional a la densidad del lquido o los lquidos con los cuales se trabaj. Tambin la presin se ve influenciada debido al efecto de la fuerza de gravedad. Por otro lado es proporcional a la altura de los lquidos, es decir, que no importa la forma del recipiente que los contenga la presin seguir siendo la misma. La presin ser directamente proporcional a su profundidad y a su densidad. En este caso como el sistema estaba abierto, la presin atmosfrica afect directamente adems de la presin del propio peso del lquido

Bibliografa

Crowe/Robertson/Elger. Mecnica de fluidos. 7a Edicin. CECSA-2002 Robert L. Mott. Mecnica de fluidos aplicada. Editorial Pretice Hall