Presion Hidrostatica y Manometros Diferenciales 1Semestre2013

Aplicaciones de la presion hidrostatica. Manómetros Diferenciales

Mecanica de FLuidos Primer Semestre de 2013 Por Ing Luis Sandoval

UNIDADES DE MEDIDA DE PRESIÓN

SISTEMA

INTERNACIONAL

SISTEMA

ingles

N / m2 libra / pie2

(p.s.f.)

A

Fp

1Pa (Pascal)

Presión Hidrostática: Es la fuerza normal por unidad de área producida por el peso de una columna de líquido:



vacío

Mercurio

pa

•Si se destapa la parte inferior del

tubo la columna desciende hasta

nivelarse con el nivel del mercurio

del recipiente.

Pa = 76 cm de Hg. Presión atmosférica a nivel del mar

Si la experiencia se realiza con

otro líquido la altura alcanzada

por la columna hasta equilibrarse

se modifica. Usando agua la

columna alcanza 10m de altura.

• Repitió la experiencia de Torricelli en lo alto de

una montaña y verificó:

a) La existencia de la presión atmosférica

b) La presión atmosférica disminuye con la altura.

EL EXPERIMENTO DE BLAS PASCAL

Al ascender un monte con un barómetro se

observa que la columna de mercurio se

reduce, como resultado del cambio en la

presión ejercida por la atmósfera.



Convertir una presión de 0.5 km de agua de mar (G.S.=1.05) a: MPa, kgf/cm2, psi, y cm de mercurio (R/ 5.15 Mpa, 52.5 kg/cm², 747 psi, 3863 cmHg)

Un manómetro es un instrumento de

medición que sirve para medir la

presión de fluidos contenidos en

recipientes cerrados. Existen,

básicamente, dos tipos: los de

líquidos y los metálicos.

Los manómetros de líquidos emplean,

por lo general, como líquido

manométrico el mercurio, que llena

parcialmente un tubo en forma de U.

El tubo puede estar abierto por ambas

ramas o abierto por una sola. En

ambos casos la presión se mide

conectando el tubo al recipiente que

contiene el fluido por su rama inferior

abierta y determinando el desnivel h

de la columna de mercurio entre

ambas ramas. Si el manómetro es de

tubo abierto es necesario tomar en

cuenta la presión atmosférica p0 en la

ecuación:

p = p0 ± ρ.g.h



• Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por p = ρ.g.h. Los manómetros de este segundo tipo permiten, por sus características, la medida de presiones elevadas.

• En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.

• El manómetro diferencial mide la diferencia de presión entre dos puntos (P1 y P2) de allí su nombre.

• Con base en la figura se puede escribir la ecuación:

• que se reduce a:

• Donde:

• = densidad del líquido manométrico, generalmente se utiliza el mercurio

• = densidad del fluido, agua en el ejemplo de la figura. Si se tratara de gas, el término podría despreciarse.

• La sensibilidad del manómetro es tanto mayor, cuanto menor sea la

diferencia



Para el manómetro diferencial mostrado, calcule la diferencia de

Presión (Pa-Pb)



Problema de manómetro tipo pozo

• El manómetro que se ilustra consta de un recipiente de diámetro “D”, al cual esta

conectado un tubo de diámetro “d” y esta lleno de mercurio. En el recipiente

esta un pistón que logra mantener una columna “h” del fluido manométrico del

tubo por su propio peso.

• a) Calcule la fuerza F en Lb que se aplica en el pistón si ésta provoca una altura

H en el tubo como se muestra en el figura, y

• b) la altura que descendió el pistón en cm al aplicar la fuerza a partir de su

posición inicial.

• Los datos son:D d h H

5" 1" 1" 4.72"

Determine las presiones en los puntos A, B, C y D en pascales

R/

5

R/ 385 mm



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