presion y manometria modode-compatibilidad.docx

8/15/2019 Presion y manometria Modode-compatibilidad.docx

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lo que:

pA = γmanómetro h2

Si la presión en A es grande, sedebe usar un fluido manométrico

pesado (por ejemplo g! para teneruna columna de fuido no demasiadogrande"Si la presión en A es p qe ue#a, sedebe usar un l$quido manométricom%s ligero, para tener una columnade fluido que se pueda leer"



&anómetro diferencial de tubo en'



Sse usa para medir ladiferencia de presión que ha



entre dos recipientes o dospuntos de un sistema dado"



)os l$quidos manométricoscomunes son agua mercurio"Ambos poseen un menisco biendefinido propiedades bienconocidas"

*l fluido manométrico debe serinmiscible con los dem%s fluidoscon los que esté en contacto"

+ara obtener mediciones eactases necesario medir latemperatura, a que los di-ersos

pesos espec$ficos de los fluidosmanométrica -ar$an con ella"



&anómetro de tubo inclinado



&anómetro de tubo inclinadoSe usa para medir peque#os cambios de presión"

'na rama del manómetro est% inclinada en un %ngulo . la lecturadiferencial l2 se mide a lo largo del tubo inclinado

/a diferencia de presión entre los puntos A 0 est% dada por:

pA - pB = γ2l2senθ + γ3h3 - γ1h1

+ara %ngulos relati-amente peque#os, la lectura diferencial a lo largo del

tubo inclinado se puede hacer grande incluso para peque#as diferencias depresión"

*l manómetro de tubo inclinado se usa para medir peque#as diferencias depresión en gases, as$ si los tubos A 0 contienen un gas, entonces:



pA - pB

pA 1 p0 = γ2 l2 sen *s decir : l2 = γ2 senθ

/a lectura diferencial del manómetro de tubo inclinado se puedeincrementar por un factor de 34sen sobre la que se obtiene con unmanómetro de tubo en ' con-encional"

&edidores de presión de aire5onstan de un cilindro en cuo etremo se ubica la -%l-ula de entrada del aire, mientras que elotro etremo est% sellado" *n el interior del cilindro eiste una regla mó-il que sale hacia eleterior del etremo sellado por la acción de la presión donde esta regla es graduada seobser-a la medición por lectura directa" 'na de las aplicaciones pr%cticas es la medición de la

presión de aire en los neum%ticos compresores de aire"



*jercicios



*jercicio 3! *l lago de una monta#a tiene una temperatura media de 36

75 una profundidad m%ima de 86 m" +ara una presión barométrica de9; mm<g, determinar la presión absoluta (en pascales! en la parte m%sprofunda del lago"

)atos: a 36 57 , γg = 3 >?4m γagua = ,;68 >?4m

@espuesta: 82 >+a (absoluta!



*jercicio 2! 'n depósito cerrado contiene aire comprimido aceite(B*aceite=6,6!" Al depósito se conecta un manómetro de tubo en ' conmercurio (B*g=3,C!" +ara las alturas de columna h3=C pulgadas, h2 = Cpulgadas h = pulgadas, determine la lectura de presión en elmanómetro (en psi!"

)atos: γagua,875 = C2,8 libras4pie

@espuesta: pmanométrica = ,6C psi



*jercicio ! 'n depósito se construe con una serie de cilindros quetienen di%metros de 6"6 , 6"29 6"39 m" *l depósito contiene aceite, agua glicerina, en el fondo se conecta con un manómetro de mercurio" 5alcular lalectura h del manómetro" @espuesta: 6,62 m



caudal que pasa por una tuber$a se puede determinar por medio de una toberasituada en la tuber$a" /a tobera crea una ca$da de presión, pA<p0, a lo largo dela tuber$a que est% relacionada con el flujo a tra-és de la ecuación D = E F(pA<p0!, donde > es una constante que depende de la tuber$a del tama#o de latobera"

(a) )eterminar una ecuación para pA<p0, en términos de los pesosespec$ficos del fluido del manómetro de las di-ersas alturas indicadas"

(b) +ara γ3 = ,;6 >?4m

, γ2=39,C >?4m

, h3= 3,6 m h2= 6,9 m" Gcu%l es el-alor de la ca$da de presión pA<p0 H

@espuesta:

(a! pA<p0 = h2(γ2<γ3! (b!2,6 >+a

*jercicio 9! 'nmanómetro de tubo en 'se conecta a un depósito



tiene une densidad relati-a de 2,C" G5u%l es la presión en el tubo 0

correspondiente a la lectura diferencial que se muestraH

@espuesta: 6,828 psi

*jercicio ! +eque#as diferencias de presión en un gas suelen medirse con unmicromanómetro (como el que se muestra en la figura!" *ste dispositi-o consta de dos



grandes depósitos, cada uno de los cuales tiene un %rea de sección trans-ersal Ar, que

est%n llenos de un l$quido de peso espec$fico γ3 conectados por un tubo en ' de %reade sección trans-ersal At, que contiene un l$quido de peso espec$fico γ2" 5uando al gasse le aplica una diferencia de presión p3 1 p2, se obtiene una lectura diferencial h" Sedesea que esta lectura sea suficientemente grande (a fin de poder leerla f%cilmente!para peque#as diferencias de presión" )eterminar la relación que ha entre h p3 1 p2

cuando la raIón de %reas At4Ar es peque#a, demostrar que la lectura diferencial hse puede ampliar haciendo peque#a la diferencia de pesos espec$ficos γ2 1 γ3" Suponer

que inicialmente (con p3 = p2! los ni-eles del fluido en ambos depósitos son iguales"

@espuesta: h=p

1 −p2 γ2 −γ1



*jercicio ;! )eterminar la raIón de las %reas A34A2 de las dos ramas del

manómetro si con un cambio de presión de 6,9 psi en el tubo 0 se obtiene uncambio correspondiente de 3 pulgada en el ni-el del mercurio en la ramaderecha" /a presión en el tubo A no cambia"



@espuesta: 33,



*jercicio ! )eterminar la nue-a lectura diferencial a lo largo de la

rama inclinada del manómetro de mercurio si la presión en el tubo Adisminue 32 >+a la presión en el tubo 0 permanece sin cambio" /a densidaddel fluido en el tubo A es de 6, el fluido en el tubo 0 es agua"



6,288 m

*jercicio 36! )eterminar el %ngulo del tubo inclinado que se muestraen la figura si la presión en A es de 2 psi maor que en 0"



8,2 7

*jercicio 33! 'n manómetro de mercurio se usa para medir la diferenciade presión en las dos tuber$as mostradas en la f gi ura" +or A f lu e aceitecombustible (peso espec$fico = 9,6 lb4pie!, por 0 flue aceite lubricanteSA* 6 (peso espec$fico = 9,6 lb4pie!" 'na bolsa de aire queda atrapada enel aceite lubricante, como se indica" )etermine la presión en el tubo 0 si lapresión en A es de 39, psi" (γg = ;8 lb4pie!



3;,2 psi



?iels enri>

)a-id 0ohr (3;;9<3C2! +remio ?obel de J$sica de 322



*jercicio 32! /a presión arterial comKnmente se epresa como la relación

de la presión m%ima (presión sistólica! a la presión m$nima (presióndiastólica!" +or ejemplo, un -alor representati-o de ésta relación para un serhumano es de 32646 mm<g" G?o ser$a m%s simple m%s barato usar unmanómetro de agua en -eI de uno de mercurioH" *plique su respuestaapo%ndose en los c%lculos necesarios"

@espuesta: Si se usa un manómetro de agua, la columna ser$a mu

grande, 3"C m" (manómetro impr%ctico!



*jercicio 38! *l manómetro de mercurio de la figura indica una lectura

diferencial de 6,6 m cuando la presión de -ac$o en el tubo A es de 29 mm<g")etermine la presión en el tubo 0"γg= 3 >?4m , γaceite= ;,9 >?4m, γagua= ,;6 >?4m



@espuesta: ,8 >+a

una epresión para la -ariación de presión en un l$quido en que el peso



espec$fico aumenta con la profundidad, h, segKn la relación γ = >h M γ 6, donde >

es una constante γ6 es el peso espec$fico en la superficie libre"

@espuesta: p h

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