UNIVERSIDAD DE SONORAUNIDAD REGIONAL SUR

Divisin: Ciencias e ingenierasDepartamento: Fsico Matemtico

Practica No. 1: PRESION EN UN GAS

Profesor encargado: Medina Verdugo Jorge Isidro

Integrantes del equipo: 212216408- Guadalupe Ramn Almada Siari212211124- Ramn Armando Bueno Velazquez212200969- Janeth Ivonne Castillo Martnez212218974- Pedro Guadalupe Hollman Velarde212218375- Kassandra Guadalupe Lpez Fuentes212213817- Martha Patricia Lpez Gonzlez212214774- Missael Rojo Cordero

Navojoa, Sonora a 24 de Septiembre del 2013ObjetivosEn esta prctica se va a:1. Determinar la presin absoluta y manomtrica del aire encerrado en una jeringa. 2. Determinar la presin pulmonar que se produce al succionar un lquido.

Introduccin

Una de las aplicaciones ms importantes del tubo en U es el manmetro, el cual se utiliza para determinar la presin de un lquido o gas respecto a la presin atmosfrica. En esta prctica se determina la dependencia de la presin del aire de una jeringa con la diferencia de alturas de los brazos del manmetro, adems se determinar cualitativamente la capacidad pulmonar de una persona.Marco TericoLos gases ejercen presin sobre cualquier superficie con la que entren en contacto, ya que las molculas gaseosas se hallan en constante movimiento. Al estar en movimiento continuo, las molculas de un gas golpean frecuentemente las paredes internas del recipiente que los contiene. Al hacerlo, inmediatamente rebotan sin prdida de energa cintica, pero el cambio de direccin (aceleracin) aplica una fuerza a las paredes del recipiente. Esta fuerza, dividida por la superficie total sobre la que acta, es la presin del gas.Definicin de presin: La presin se define como una fuerza aplicada por unidad de rea, es decir, una fuerza dividida por el rea sobre la que se distribuye la fuerza.Presin = Fuerza / reaLa presin de un gas se observa mediante la medicin de la presin externa que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansin ni contraccin.ManmetroUn manmetro es un dispositivo para medir la presin de gases distintos a los de la atmsfera. El manmetro sencillo es un tubo en forma de U que contiene un lquido de densidad (como mercurio, alcohol o agua).Un extremo se conecta a un recipiente donde se mide la presin, el otro est abierto al aire ambiente y tiene la presin de a la atmosfera, siendo esta la presin total (absoluta) que posee un sistema. Mientras si se encuentra el sistema al vaco, es decir que ningn extremo este abierto la presin en el ser la manomtrica.

Material1. 8 metros de manguera de plstico transparente de 1/8 de pulgada de dimetro interior o similar. En nuestro caso utilizamos una de 3/8 de pulgada.2. Flexmetro de al menos 3 m. 3. Cinta adhesiva. 4. Manmetro en U. 5. Agua. 6. Jeringa de 10 ml. 7. Regla de 30 cm. 8. Tres cm de manguera latex. 9. Colorante (azl de metileno o algn colorante orgnico). 10. Vaso de precipitados de al menos 100 ml.

Procedimiento

1. Presin del aire encerrado en la jeringa.

1. Vierta aproximadamente 100 mililitros de agua en el vaso de precipitados y agrguele un poco de colorante. (Anexo 1) 2. Vace agua coloreada al manmetro hasta que alcance la mitad del manmetro. 3. Colquele a la jeringa el pedazo de manguera latex. 4. Hunda el mbolo de la jeringa hasta la marca de 6 mililitros. 5. Enseguida, coloque la jeringa en uno de los tubos del manmetro. 6. Bajo esas condiciones, saque lentamente el mbolo de la jeringa hasta la marca de 7 mililitros aproximadamente y observe que pas con el lquido manomtrico cmo es la presin del aire en la jeringa respecto a la presin atmosfrica? 7. Mida la diferencia de alturas entre los niveles del agua en ambos brazos. 8. A continuacin coloque el mbolo en la marca de los 8 mililitros y mida la diferencia de alturas. 9. Repita la operacin del paso anterior para cuando el mbolo marca 9 y luego para 10 mililitros, midiendo en cada caso la diferencia de altura que se produce. 10. Ahora coloque el mbolo en la marca de 4 mililitros y observe qu sucede con el lquido manomtrico cmo es la presin del aire encerrado en la jeringa respecto a la presin atmosfrica? Mida la diferencia de altura entre los niveles del lquido en ambos brazos. 11. Posicione sucesivamente el mbolo en la marca de los 3, 2 y 1 y 0 mililitros y en cada caso mida la diferencia de altura. Si el lquido manomtrico asciende demasiado, realice las mediciones hasta donde le sea posible.

B) Para la presin de succin

1. Pase la manguera a travs de las lmparas del techo (o de otra parte que sirva para tal fin), de tal modo que la mitad de la manguera quede en un lado y la mitad en otro, aproximadamente. Es importante que, al menos, uno de los dos extremos quede prcticamente al nivel del suelo. La manguera puede ser sostenida de otras partes elevadas, si se disponen de ellas. (Anexo 2).1. Llene de agua el vaso de precipitados y colquelo en el suelo. Sumerja en el lquido el extremo de la manguera que llega hasta el suelo. 1. Marque el nivel del agua en la manguera que est dentro del agua. Esto puede hacerlo con un marcador o con un pedazo de cinta adhesiva. 1. Procure que la manguera quede fija dentro del vaso. 1. Bajo esas condiciones, succione por el extremo libre lo ms fuerte que pueda y trate de sostener el mximo nivel alcanzado por unos segundos, para que un compaero coloque una marca de la mxima altura alcanzada, colocando un pedazo de cinta adhesiva en ese lugar de la manguera. Si por alguna razn no se pudo sostener el nivel del lquido, splese por la manguera para sacar el agua que haya quedado atrapada en la misma y luego succinese tal como se indic. 1. Una vez que se ha marcado la mxima altura, mida con el flexmetro la altura que existe entre ambas marcas. 1. Cada miembro del equipo deber realizar la operacin indicada en el paso anterior.

Resultados de actividades(A) La presin del aire encerrado en la jeringa:

MedicinHP (manomtrica)P (absoluta )

10.164 m1607.2 Pa101,607.2 Pa

20.130 m1274 Pa101,274 Pa

30.096 m940.8 Pa100,940.8 Pa

40.064 m627.2 Pa100,627.2 Pa

50.032 m313.6 Pa100,313.6 Pa

60 0100,000 Pa

70.034 m333.2 Pa100,333.2 Pa

80.068 m666.4 Pa100,666.4 Pa

90.100 m980 Pa100,980 Pa

100.132 m1293.6 Pa101,293.6 Pa

(B) La presin de succin:

MiembroAltura mximaP (manomtrica)P (absoluta )

11.20 m11,760 Pa111,760 Pa

20.90 m8,820 Pa108,820 Pa

30.94 m9,212 Pa109,212 Pa

41.67 m16,366 Pa116,366 Pa

51.20 m11,760 Pa111,760 Pa

60.55 m5,390 Pa105,390 Pa

70.78 m7,644 Pa107,644 Pa

Consultas y preguntas

A) Presin del aire encerrado en la jeringa

1. Cmo es la presin del aire encerrado en la jeringa conforme se va expandiendo el mbolo? La presin va en aumento. 2. A qu se debe el comportamiento del aire en el caso anterior? A la presin ejercida por la jeringa al momento de jalar el embolo.3. Cmo es la presin del aire encerrado en la jeringa conforme se va hundiendo el mbolo? La presin va en aumento.4. Cmo se explica el comportamiento del aire en el caso anterior? A la presin ejercida por la jeringa al momento de empujar el embolo.

5. En el experimento de la jeringa Qu hubiera sucedido si en vez de agua, se usa mercurio como lquido manomtrico? Simplemente se necesitara ms presin para levantar el mercurio ya que tiene una densidad mayor.6. En qu casos es conveniente usar mercurio como lquido manomtrico y en cules un lquido menos denso? 7. En la grfica de la presin respecto a la altura, para el experimento de la jeringa, Encuentra similitud con la ley de Boyle para los gases ideales? Explique. Podra graficar la presin del aire encerrado en la jeringa respecto a los diferentes volmenes obtenidos al recorrer el mbolo de la jeringa?

B) Presin pulmonar.

1. Se pudo hacer ascender el agua a cualquier altura o se observ un lmite? El lmite se vio en cada integrante del equipo ya que no es la misma fuerza de los pulmones en cada uno. 1. Qu determinar la altura mxima que una persona puede hacer ascender un lquido? Depender de que tanto soporta el peso de la columna que levant. 1. Si una persona pudiera hacer vaco perfecto en sus pulmones y succionara un lquido por la manguera podra elevarlo a cualquier altura o tambin tendra un lmite? Si tiene un lmite cul es? No existira limite, ya que al hacer un vaco quitara toda presin encima del lquido y ya no habra una fuerza de presin que lo mantuviera comprimido. 1. Si se utiliza mercurio en lugar de agua en la manguera Se hubiera podido elevar la misma altura que el agua succionando? Argumente. (No trate de hacerse con mercurio el experimento pues esta sustancia es peligrosa). No, ya que el peso del mercurio es muy grande por lo tanto es imposible que la presin de los pulmones lo soporte.1. Cul es la presin en el punto A que se indica en el diagrama y cul es la presin en el punto correspondiente, B dentro de la manguera? Argumente la respuesta. La presin en A y B son iguales. Porque estn al mismo nivel esto se debe al principio de Pascal.1. A partir del anlisis de la presin de los puntos A y B, deduzca la expresin general para la presin p (Anexo 2).PA= PBH2Ogh+Patm= H2Ogh+Patm

Anexos Anexo 1 Anexo 2