Objetivos

1.- Obtener los porcentajes de error cometidos en la lectura en el manmetro de Bourdon.

2.- Analizar grficamente la diferencia entre las presiones en el sistema.

3.- Aplicar a travs de la prctica el principio de pascal.

4.- Determinar si el manmetro est calibrado.

5.- Conocer a travs de la prctica el concepto de presin y aprender a usar las herramientas para saber cmo determinarlas.

INTRODUCCION

Un manmetro es un instrumento que sirve para medir la presin de fluidos contenidos en recipientes cerrados. Existen, bsicamente, dos tipos: los de lquidos y los de gases.

Una de las formas ms sencillas de definir la presin es imaginndose un gas encerrado en un recipiente. Las molculas del gas chocan continuamente con las paredes, generando fuerzas. Si se toma una pared del recipiente, se cuantifica la fuerza que acta en forma perpendicular sobre la misma en un instante dado y se divide por el rea superficial de la pared, se obtiene lo que se conoce como presin. Entonces la presin puede definirse como la fuerza normal que ejerce una sustancia sobre una superficie por unidad de rea de la misma.

Los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presin como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presin real o absoluta y la presin atmosfrica, llamndose a este valor presin manomtrica; dichos aparatos reciben el nombre de manmetros. La presin manomtrica se expresa ya sea por encima, o bien por debajo de la presin atmosfrica. Los manmetros que sirven para medir presiones inferiores a la atmosfrica se llaman manmetros de vaco.

En esta experiencia se us el manmetro de Bourdon. Este manmetro est formado por un tubo aplanado y que tiene una forma de C, puede resistir grandes presiones y adems es el ms usado.

La presin absoluta se relaciona estrechamente con la presin baromtrica la cual es expresada en pulgadas de Mercurio (in-Hg). La presin baromtrica, se determina por la altura a la cual llega el mercurio en un tubo de vidrio por la fuerza de la presin atmosfrica (relativa a la presin cero absoluto). 14.7 psi= 1 barra, 100 kpa 0 29.92 in-Hg. , a una temperatura de 80 grados

GeneralidadesCon el fin de experimentar directamente con las presiones y los instrumentos de medicin se realizan las prcticas de laboratorios. En esta ocasin utilizamos el manmetro de Bourdon, utilizando como fluido aceite.De acuerdo al principio de pascal, la presin ejercida por las pesas esta se transmite al manmetro a travs del fluido. Estando debidamente calibrado este nos expresara la magnitud en la escala marcada en el manmetro.A diferencia del barmetro que mide la presin ejercida por una columna de aire, fue inventado por Torrecilla en el ao 1643 y fue usado por pascal para medir las alturas.Existen tipos de barmetros entre los que encontramos de cubeta, de cuadrante, aneroides y registradores. Todos son llenados con mercurio dada la capacidad de variar su volumen.

EQUIPO A UTILIZAR

1- Calibrador de manmetro.2- Juego de pesas de un kilogramo.3- Aceite4- Beacker5- Un desatornillador de ranura.6- Barmetro.

Tabla de Recoleccin de Datos

Pma PmdLectura NoWa (Kg)KN/m2PSIWd (Kg)KN/m2PSI

11283.81304.3

225582507.3

338612.339214.2

4411016411517

5511817513019

6614220.8614220.8

Procedimiento de Clculo

Formulas:

Presin Real: Pr=

Presin Manomtrica Promedio: Pmp=

Porcentaje de Error: %e=

Presin Manomtrica (KN/m2) Peso del Pistn (Wp)= 1Kg = 9.81 Nrea del Pistn (Ap)= 333 mm2= 3.33 x 10-4 m

Lectura No 1

Pr= = 29459.46 N/m2 29.46 KN/m2

Pmp= = 29 KN/m2

%e= = 1.56 %

Lectura No 2

Pr= = 58918.92 N/m2 58.92 KN/m2

Pmp= = 52.5 KN/m2

%e= = 10.9 %

Lectura No 3

Pr= = 88378.38 N/m2 88.38 KN/m2

Pmp= = 89 KN/m2

%e= = 0.70 %

Lectura No 4

Pr= = 117837.84 N/m2 117.84 KN/m2

Pmp= = 112.5 KN/m2

%e= = 4.53 %

Lectura No 5

Pr= = 147297.3 N/m2 147.3 KN/m2

Pmp= = 124 KN/m2

%e= = 15.82 %

Lectura No 6

Pr= = 176756.76 N/m2 176.76 KN/m2

Pmp= = 142 KN/m2

%e= = 19.65 %

Presin Manomtrica (PSI)

Peso del Pistn (Wp)= 1Kg = 2.2 lbrea del Pistn (Ap)= 333 mm2= 0.516 plg2

Lectura No 1

Pr= = 4.26 PSI

Pmp= = 4.05 PSI

%e= = 4.93 %

Lectura No 2

Pr= = 8.53 PSI

Pmp= = 7.65 PSI

%e= = 10.32 %

Lectura No 3

Pr= = 12.79 PSI

Pmp= = 13.25 PSI

%e= = 3.6 %

Lectura No 4

Pr= = 17.05 PSI

Pmp= = 16.5 PSI

%e= = 3.23 %

Lectura No 5

Pr= = 21.32 PSI

Pmp= = 18 PSI

%e= = 15.57 %

Lectura No 6

Pr= = 25.58 PSI

Pmp= = 20.8 PSI

%e= = 18.68 %

Tabla de presentacin de Resultados

Pr PmpLectura NoN/m2PSIN/m2PSI% error (N/m2)% error (PSI)

129.464.26294.651.564.93

258.928.5352.57.6510.910.32

388.3812.798913.250.73.6

4117.8417.05112.516.54.533.23

5147.321.321241815.8215.57

6176.7625.5814220.819.6518.68

Desempeos de Comprensin

1. Cules son las fuentes error?

El error que se nos presenta, es a consecuencia de un error visual o del instrumento en si (manmetro); ya sea que este mal calibrado o que tenga un excesivo uso, segn los clculos el error se va incrementando a medida que se le introduce ms peso.

2. Qu otras formas de medir presin conoce?

Los manmetros de lquido (piezmetros), para medir presiones no muy grande de 1 10kPa; tubos de vidrio en forma de U, con un dimetro de 10 -15mm con un extremo al punto donde se mide la presin y el otro extremo cerrado, descontando la presin atmosfrica.

Manmetros de Mercurio, presiones de 250 300kPa; contiene las mismas caractersticas que el anterior, con diferencia que se usa liquido ms pesado (mercurio), para conseguir tales presiones.

Manmetros de Resorte, para medir grandes presiones, la caja de ste se fabrica de acero o plstico.

Los Vacuometros, miden el vaco, pueden ser de lquido y de resorte. Los Vacuometros de lquido, si se suelda un tubo del cual el aire se ha extrado y se sumerge en este se forma un vaco igual a 9.8 x 104 Pa y el agua sube a 10mts. Los Vacuometros de resorte, el tubo elstico no se endereza sino que se comprime an ms provocando el desplazamiento del agua, todo esto bajo la accin del vaco.

El barmetro, utilizado para medir la presin atmosfrica.

3. Exprese la Ley de Pascal y de un ejemplo de aplicacin real de ella

Ley de Pascal: la presin que acta sobre el lquido se transmite a todas las partculas de este lquido en todas las direcciones sin variacin.

En la ley de Pascal se funda el principio en ciertos dispositivos hidrulicos, tales como la prensa hidrulica, el acumulador hidrulico, el gato hidrulico. La prensa hidrulica consta de dos cilindros comunicantes, montantes verticales, la bomba de pistn.

4. Es la presin atmosfrica constante?

No, no es constante debido a que esta, depende de las propiedades intrnsecas que posee el lquido y a la altura que se encuentre, tambin por el peso de la capa del lquido o sea a su rea superficial.

5. Grafique y haga el anlisis correspondiente

Presin Manomtrica KN/m2

Presin Manomtrica PSI

Anlisis de las Grficas:

En las Grficas Pr vs Pma y Pr vs Pmd, se puede observar que a medida que los pesos van aumentando ambas presiones van aumentando con una pendiente creciente, con una recta casi perfecta, esto quiere decir que las presiones van aumentando de forma simtrica.

En las Grficas %error vs Pmp, en el comportamiento lineal, el error tiene un salto excesivo, en las partes cncavas de la grfica las diferencias de error son bajas.

6. Complete la siguiente tabla de conversin de unidades

N/m2Kgf/cm2PSIm.c.ammHg

N/m211.02 x 10-51.45 x 10-41.03 x 10-47.48 x 10-3

Kgf/cm298100114.1910.07733.9

PSI6911.580.0710.7151.71

m.c.a9745.250.11.41172.91

mmHg133.671.36 x 10-30.019340.0141

= 1.02 x 10-5 Kgf/cm2= 1.45 x 10-4 PSI= 1.03 x 10-4 m.c.a= 7.48 x 10-3 mmHg= 98100 N/m2= 14.19 PSI= 10.07 m.c.a= 733.9mmHg

Nota: El resto de conversiones sigue una misma estructura que la anterior, la conversin se hace ms sencilla haciendo la primera fila, debido que las otras solo se pueden realizar si lo desea con una simple regla de tres.

Conclusiones

Segn los datos obtenidos en los clculos, podemos decir que a medida que se le incrementa peso, la presin aumenta en el rea superficial del lquido, ya sea en la presin real o en la presin marcada por el manmetro de Bourdon, tambin se puede apreciar que a medida que este peso se incrementa el error va aumentando, a consecuencia del primer error encontrado, porque al estar colocando ms peso el error anterior se suma tambin, o sea que se puede decir que el error va aumentando de forma geomtrica con respecto al peso.

Vacuometro

Manmetro De Bourdon

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