Universidad Rafael LandvarFacultad de IngenieraLaboratorio de Mecnica de Fluidos, Seccin 02Catedrtica: Inga. Gretel de la Cruz

PRCTICA NO. 1VASOS COMUNICANTES

Andrs Asturias 1286307Diego Glvez 1209013

Guatemala, viernes 6 de febrero de 2014INTRODUCCIN

La primera prctica de laboratorio tuvo como objetivo observar el principio de vasos comunicantes, y analizar el cambio de presin cuando uno de los recipientes est aislado de la atmsfera, y a diferentes alturas. Para ello se utiliz un equipo formado por dos recipientes tubulares, unidos por un conducto en la parte inferior. Se les agreg un lquido (agua) con colorante, y se procedi a variar las alturas de las bocas de los recipientes, ambos abiertos a la atmsfera. Fue posible observar que el agua mantiene y recupera su nivel independientemente de la diferencia en las alturas de los recipientes. Luego se tap la boca de un recipiente con la mano y se vari su altura respecto al otro. Con ello se pudo observar que el lquido no mantena un mismo nivel en ambos recipientes, sino que en el lado cerrado a la atmsfera no variaba su posicin.

OBJETIVOS Comprobar experimentalmente el principio de vasos comunicantes. Analizar la presin hidrosttica en los vasos comunicantes con uno de ellos cerrado a la atmsfera y a diferentes alturas respecto al otro.

MARCO TERICOLa presin es una fuerza distribuida, esto es, una fuerza que acta sobre un rea, y se define como la cantidad escalar de fuerza que acta perpendicularmente sobre una superficie (Hecht, 2001).

La carga que un fluido en reposo ejerce sobre una superficie rgida, por ejemplo, del recipiente que lo contiene, es siempre una fuerza perpendicular a esta superficie. Por lo regular, los lquidos empujan hacia afuera del recipiente que los contiene, pero tambin pueden tirar hacia adentro, ejerciendo una fuerza de tensin debida a sus fuerzas intermoleculares.

La presin hidrosttica, es decir, la presin ejercida por un fluido en reposo se debe fundamentalmente a la gravedad. Si la densidad del lquido es constante (debido a que este es incompresible), la fuerza ejercida sobre un rea por una columna de este lquido sera la densidad del lquido por el volumen de la columna y la gravedad.

Cuando una presin acta sobre la superficie, la presin es la misma en cualquier parte del fluido y es la suma de las presiones que contribuyen:

Este es el caso de los recipientes abiertos, en los que el lquido se encuentra sometido a la presin de la atmsfera. Por ello, la presin absoluta en un fluido, es el resultado de la presin manomtrica (debida al peso de la columna de lquido) ms la presin atmosfrica (debida al peso de la columna de aire)

Como enunci Blaise Pascal, en resumen, toda presin externa aplicada a un fluido se transmite uniformemente a travs del volumen del lquido.

Esto da lugar al principio de vasos comunicantes, segn el cual, dos o ms recipientes comunicados entre s por su parte inferior mantienen el lquido contenido al mismo nivel, independientemente de la forma o las alturas de los mismos.

DATOS OBTENIDOSNo se obtuvieron mediciones o datos numricos.

CLCULOSNo se obtuvieron datos cuantitativos.

RESULTADOSA continuacin se describen las observaciones realizadas.Proceso experimentalObservaciones

Variacin de alturas de los vasos comunicantes abiertos a la atmsferaEl lquido contenido en los recipientes mantena un mismo nivel en ambos, independientemente de la variacin en sus alturas relativas.

Variacin de alturas de los vasos comunicantes, con uno de ellos cerrado a la atmsferaEl lquido contenido en el recipiente cerrado a la atmsfera mantena un mismo nivel o

DIAGRAMA DE FLUJO

DISCUSIN DE RESULTADOS

Se demostr el principio de vasos comunicantes al movilizar uno de los recipientes arriba del otro, y posteriormente, movilizarlo hacia abajo de este: el lquido en los recipientes se desplazaba de tal manera que su altura en ambos fue siempre igual.

Dada la ecuacin de presin hidrosttica segn Hecht (2001), la altura h varia en los recipientes cuando estos estn a diferentes alturas, lo cual provoca que, el recipiente que se encuentra en lo ms alto, su h sea ms grande que la h del lquido en el otro recipiente, causando una fuerza mayor que impulsa al lquido hacia abajo, hasta lograr el equilibrio.

Ahora bien, en el siguiente paso, se tap uno de los recipientes, de manera que el fluido quedaba cerrado ah a la influencia de la atmsfera. Cuando el nivel del lquido en el recipiente abierto quedaba a una altura relativamente menor, la columna de altura superior en la parte cerrada debi, consiguientemente, experimentar una succin hacia arriba de su superficie, debida a las fuerzas de atraccin intermoleculares (Hecht, 2001). En el caso contrario, cuando el nivel en el recipiente abierto quedaba a una altura relativamente superior, la parte cerrada a la atmsfera tendra que haber experimentado una presin hacia abajo de su superficie para equilibrar la presin de la columna en el lado contrario.

CONCLUSIONES

Se comprob el principio de los vasos comunicantes ya que en ambos el lquido mantena el mismo nivel al variar sus alturas respectivas. Cuando se cierra uno de los vasos comunicantes a la influencia de la atmsfera, la superficie del lquido en ese recipiente experimenta una presin positiva o negativa, segn sea superior o inferior el nivel contrario.

RECOMENDACIONES

Reemplazar el equipo utilizado para la prctica (especficamente los recipientes tubulares) debido a que, por su uso excesivo o por el maltrato recibido, la parte donde se conecta con la manguera de conexin se encuentra daada, causando una fuga de lquido por esa parte, y se corre el riesgo de derramar todo el lquido. Reparar el chorro de agua del laboratorio donde se realiz la prctica (T- 125), ya que se debe cerrar el grifo desde la llave inferior, pues las superiores no funcionan correctamente. Proporcionar el total de las piezas necesarias estipuladas en el manual de laboratorio. Aunque este experimento no derivaba datos cuantitativo, para futuras ocasiones, ya que los datos pueden verse alterados si no se carece de los instrumentos adecuados.

BIBLIOGRAFA

Tippens, P. (2001). Fsica. Conceptos y aplicaciones. (11. ed.). Mxico: Mc Graw Hill.Hecht, E. (2001). Fundamentos de fsica. (2. ed.). Mxico: Pearson Educacin.