Manmetro en U

TABLA DE CONTENIDO.

I. Introduccin..pag.2

II. fundamento terico.pag.3-5

III. Materiales y mtodos..pag.6-7

IV. resultados...pag.8-9

V. 7.Conclusiones......pag.10

VI. 8.Bibliografa....pag.11

I. INTRODUCCIN.Desde los tiempo ms remotos la humanidad siempre ha vivido con fluidos y con el pasar del tiempo los ha ido comprendiendo de mejor manera para poder hacer uso de ellos, por tal motivo es que se han estudiado a mayor profundidad y aprovecharlos de mejor manera. Como estudio de dicha materia, en la primera prctica de laboratorio de Principios de la Mecnica de Fluidos, se analiza cada una de las propiedades bsicas de los fluidos, a su vez se mostr la relacin que existe entre cada una de ellas con lo que se concluye cmo obtener cada una de sus propiedades de manera terica. La propiedades bsicas de los fluidos no se utilizan nicamente para obtener datos, si no, que tambin se pueden utilizar en varios conceptos de los fluidos y no de ellos es la Presin Hidrosttica en donde se analizan las distintas presiones que se ejercen sobre cierto fluido a cierta altura, tomando en cuenta la densidad del fluido y la aceleracin que ejerce la gravedad. Y como parte de dicho anlisis se realizaron clculos sobre las propiedades bsicas y sobre las distintas presiones que existan en los manmetros diferenciales tipo U.

1. OBJETIVOSUsando el primer principio de la hidrosttica, determinar la densidad del mercurio

II. FUNDAMENTO TEORICOFluidos.Se denominafluidoa un tipo demedio continuoformado por alguna sustancia (gas o lquido) entre cuyas molculas hay una fuerza de atraccin dbil. Los fluidos se caracterizan por cambiar de forma sin que existan fuerzas restituidas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con unslido formable). Un fluido es un conjunto de partculas que se mantienen unidas entre s por fuerzas cohesivas dbiles y/o las paredes de unrecipiente; el trmino engloba a los lquidos y los gases. En el cambio de forma de un fluido la posicin que toman sus molculas vara, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los lquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propios. Las molculas no cohesionadas se deslizan en los lquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos estn conformados por los lquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales). Caractersticas Movimiento no acotado de las molculas. Son infinitamente deformables, los desplazamientos que un punto material o molculapuede alcanzar en el seno del fluido no estn acotados (esto contrasta con los slidos deformables, donde los desplazamientos estn mucho ms limitados). Esto se debe a que sus molculas no tienen una posicin de equilibrio, como sucede en los slidos donde la mayora de molculas ejecutan pequeos movimientos alrededor de sus posiciones de equilibrio. Compresibilidad. Todos los fluidos soncompresiblesen cierto grado. No obstante, los lquidos son altamente incompresibles a diferencia de los gases que son altamente compresibles. Sin embargo, la compresibilidad no diferencia a los fluidos de los slidos, ya que la compresibilidad de los slidos es similar a la de los lquidos. Viscosidad, aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los lquidos. La viscosidad hace que la velocidad de deformacin puede aumentar las tensiones en el seno del medio continuo. Esta propiedad acerca a los fluidos viscosos a los slidos viscoelsticos.Presin hidrostticaUn fluido pesa y ejerce presin sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en l. Esta presin, llamada presin hidrosttica, provoca, en fluidos en reposo, unafuerzaperpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientacin que adopten las caras. Si el lquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no seran necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presin depende de la densidad del lquido en cuestin y de la altura del lquido por encima del punto en que se mida.Se calcula mediante la siguiente expresin:

Donde, usando unidades delSI, es la presin hidrosttica (enpascales); es ladensidaddel lquido (enkilogramospartidometro cbico); es laaceleracin de la gravedad(enmetrospartidosegundoal cuadrado); es la altura del fluido (enmetros). Un lquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior es laPresin atmosfrica(enpascales)

2.1. Promedio. Al realizar una medicin, es importante hacer varias lecturas para as obtener diferentes observaciones y disminuir el porcentaje de error. Esto lo verificamos obteniendo un promedio en las mediciones y tomando ste como un valor de referencia. Entonces, siendo, x1, x2, xn, n observaciones mustrales, definiremos promedio de estas observaciones al valor dado por:

Donde n es el nmero de medidas tomadas.

2.2. Desviacin de una medicin. Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto (o promedio). Puede ser positivo o negativo, segn si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene unidades, las mismas que las de la medida.

2.3. Desviacin estndar. Mide el grado de dispersin de las mediciones con respecto al valor medio. Es el primer parmetro estadstico de importancia que mide el grado de precisin de la medicin de alguna magnitud en particular.

2.3. Porcentaje de error. Para hallar el porcentaje del error experimental se procede as:

Manmetro en U2015

III. MATERIALESPractica No.1Pgina 10

05 Manmetro en u.(tubos capilares en forma de U con escala para medir niveles) 01 frascos de Hg 01 recipiente de Hg 01 litros de agua 04 jeringas 01 regla graduada

3.1. Manmetro en U.Los instrumentos utilizados para medir presin reciben la denominacin:"manmetros". La forma ms tradicional de medir presin en forma precisa utiliza un tubo de vidrio en forma de "U", donde se deposita una cantidad de lquido de densidad conocida (para presiones altas, se utiliza habitualmente mercurio para que el tubo tenga dimensiones razonables; sin embargo, para presiones pequeas el manmetro en U de mercurio sera poco sensible)

IV. DESCRIPCIN DEL LA PRCTICA:

La prctica comenz de manera terica en donde el ingeniero encargado de impartir el laboratorio inici con las propiedades bsicas de los fluidos en donde se mostr cada una de las diferentes relaciones que tienen entre s, luego de ello continu con la hidrosttica en donde se nos explic cmo encontrar un punto de referencia, como realizar las relaciones de altura respecto de ese punto de referencia, y con qu frmulas encontrar las distintas incgnitas que se puedan plantear en un problema determinado. Una vez terminada la parte terica, se continu con la parte prctica en donde se nos indic que se deberan de tomar ciertas medidas utilizar el manmetro tipo U, la cual debe contener mercurio y agua. Las medidas que se requeran eran las siguientes: altura de cada uno de los dos fluidos y el menisco, el cual es la separacin de ambos lquidos, en el manmetro.Se procedi a medir cada una de las alturas de la combinacin del Hg y el agua en el manmetro Cabe mencionar que se nos pidi un especial cuidado para el manmetro que contena Agua-Mercurio se nos explic que este manmetro se tiene fijo en un lugar debido al considerable costo del mercurio y as evitar cualquier accidente con l. Una vez anotados los datos se culmin con la primera prctica del Laboratorio de principios de Mecnica de Fluidos.

V. RESULTADOS

nh1 (mm)h2 (mm)h3 (mm)D'(kg/m3)

160614013333.33

238611913500

372615513833.33

448511212800

588718313571.42

658413512833.33

760613913166.66

869716313428.57

960918513888.8

Hallar:

Promedio

Desviacin de una medicin

Desviacin estndar

Error porcentual

Promedio

13372,8267

Desviacin de una medicin

-39,4966667

127,173333

266228,4807

1200263,213

Desviacin estndar

= 387,3408081

Error porcentual

VI. CONCLUSIONES.

Sabemos que un factor importante en los cambios de las propiedades bsicas de todo fluido es la Temperatura. A mayor temperatura menos densidad, por lo tanto hace que aumenten o disminuyen las propiedades bsicas del fluido. Para comenzar con nuestro anlisis era necesario hacer este pequeo recordatorio, puesto que se llevar una comparacin de los resultados obtenidos con los resultados tericos, adems que se utilizar ms el anlisis de la densidad puesto que de la densidad dependen el resto de las propiedades de los fluidos. La densidad del mercurio obtenida fue 13372,8267 kg7m3, y la densidad terica a 20C es de 13560 kg/m3, existe una diferencia de 187.173 kg/m3 (error:.). Las diferencias se deben a los factores de temperatura y a una toma de datos errnea seguramente propia del alumno, es decir, que la altura h2 que se obtuvo en el laboratorio es incorrecta, puesto que se obtuvo de forma indirecta (no se midi directamente esa altura, se obtuvo de diferencias de alturas). Tambin se debe tomar en cuenta que no tomamos en cuenta la variacin de presin como factor influyente en los resultados, puesto que los lquidos son incompresibles, por lo tanto el volumen se mantiene y tambin la masa, lo que nos indica que la densidad no presenta cambios apreciables

VII. BIBLIOGRAFA.

Instructivo del Laboratorio de Mecnica de Fluidos Practica 1 Propiedades Bsicas de los Fluidos

Mecnica de Fluidos Aplicada Robert Mott, Prentice Hall 6ta. Edicin

Mecnica de fluidos fundamentos y aplicaciones-yunus cengel y johncimbala-primeraedicion