Medicion de La Presion Atmosferica

Universidad Nacional Del Altiplano Lab. Ingeniería Mecánica I

Ingeniería mecánica eléctrica Página 1

on

LABORATORIO DE CIRCUITOS

ELECTRICOS I

LABORATORIO DE INGENIERÍA MECÁNICA I

INFORME DE LABORATORIO Nº 2

TEMA: MEDICIÓN DE LA PRESIÓN

DOCENTE: Ing. JULIO CONDORI A.

SEMESTRE: V

PRESENTADO POR:

Churata Huaraya Juan

CODIGO: 081626

PUNO – PERU

2011

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA,

ELECTRONICA Y SISTEMAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA



MEDICIÓN DE LA PRESIÓN

1. OBJETIVO.

Medir la presión atmosférica en la ciudad universitaria

Hacer las correcciones por temperatura, latitud y altura.

2. RESUMEN.

DATOS DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA

01 temperatura 18º C

02 latitud 15º50’15’’ S 70º01’ O

03 altitud 3827 msnm

DATO POR CORREGIRSE

04 Presión atmosférica 489 mmHg

Correcciones respectivas.

CORRECCIONES SUMAR Y/O RESTAR

01 Temperatura -1.62 mmHg

02 latitud -1.63 mmHg

03 altitud + 3.7 mmHg

PRESIÓN ATMOSFÉRICA VERDADERA

(BAROMÉTRICA)

498 –1.62-1.63 +3.7 = 489.45mmHg

= 0.64 atm

3. FUNDAMENTO TEORICO.

MEDICIÓN DE LA PRESIÓN

3.1 Presión:

La presión se define como la cantidad de fuerza ejercida sobre una área unitaria de

una sustancia. Esto se puede establecer como:

𝑃 =𝐹

𝐴

Blaise Pascal, un científico del siglo XVII describió dos importantes principios a cerca

de la presión:



La presión actúa uniformemente en todas las direcciones sobre un pequeño

volumen de fluido.

En un fluido confinado entre fronteras sólidas, la presión actúa

perpendicularmente a la frontera.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el Sistema Internacional de

unidades (SI), la presión se expresa en Newtons por metro cuadrado; un newton

por metro cuadrado es un pascal (Pa).

Relación entre presión absoluta y manométrica:

𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑚𝑎𝑛 + 𝑃𝑎𝑡𝑚

Donde:

Pabs : presión absoluta

Pman : presión manométrica

Patm : presión atmosférica (barométrica)

3.2 Presión Atmosférica:

El aire pesa y ejerce una presión sobre los objetos y las personas. Asimismo es muy

compresible por lo que es más denso en las capas bajas de la atmósfera, donde

también la presión es mayor. A mayor peso del aire, mayor presión. La presión

debida al peso del aire se denomina presión atmosférica, la cual se mide con el

barómetro y se expresa en hectopascales (hPa), siendo un hPa igual a un milibar

(mb).

La máxima presión atmosférica se da al nivel del mar y disminuye al aumentar la

altitud, la humedad y la temperatura, tres factores muy relacionados entre sí. Es

menor cuanto más alto está un lugar sobre el nivel del mar, pues es menor la capa

de aire que tiene encima (decrece aproximadamente 1 hPa cada 8 m en las capas

atmosféricas más bajas y, a unos 1.500 m, alrededor de 1 hPa cada 15 m). La

presión atmosférica se reduce al aumentar la humedad, pues el vapor de agua pesa

menos que otros gases, o igualmente decrece al subir la temperatura, pues el aire

cálido pesa menos que el aire frío.



3.3 Barómetro:

Instrumento para medir la presión atmosférica, es decir, la fuerza por unidad de

superficie ejercida por el peso de la atmósfera. Como en cualquier fluido esta fuerza

se transmite por igual en todas las direcciones. La forma más fácil de medir la

presión atmosférica es observar la altura de una columna de líquido cuyo peso

compense exactamente el peso de la atmósfera. Un barómetro de agua sería

demasiado alto para resultar cómodo. El mercurio, sin embargo, es 13,6 veces más

denso que el agua, y la columna de mercurio sostenida por la presión atmosférica

normal tiene una altura de sólo 760 milímetros.

Dado que los manómetros indican por lo general presiones manométricas , es

decir presiones por encima o por debajo de la presión atmosférica es necesario

medir la presión atmosférica cuando se necesita conocer la presión absoluta. Los

instrumentos utilidades para la determinación atmosférica se denomina

barómetros, por lo que la presión atmosférica se llama, muchas veces, presión

barométrica. Dado que ningún barómetro da directamente la verdadera presión

atmosférica, la lectura barométrica corregida.

Hay varios tipos de barómetros mercuriales.

Posiblemente, el más común es el barómetro de fin (ver figura 1). Consiste de un

tubo vertical de algo más de 760 mm de agua y que tiene su extremo inferior

sumergido en un recipiente con mercurio puro. En el espacio del tubo por arriba del

mercurio, se practica un alto grado de vacío. La presión atmosférica actúa sobre los

superficie libre del mercurio en el recipiente inferior. Dado que la presión de la

presión atmosférica provoca ligeros cambios de nivel en el depósito, se provee un

tornillo de ajuste que sirve para elevar el nivel de mercurio hasta que sea

justamente tocado por una la de marfil. Un conjunto de escala y vernier, cerca del

extremo superior del tubo de vidrio, permite leer la presión barométrica con una

presión comprendida entre 0,05 y 0,25 mmHg.



EQUIPO CON EL QUE SE TRABAJO:

BARÓMETRO DE SIFLON.

El barómetro de siflon se emplea para mediciones exactas de la presión

atmosférica y se utiliza también poara la graduación de barómetros aneroedes.

Consta de una tubo de vidrio curvado de 3mm de diámetro, con un brazo larcgo

cerrado y otro corto abierto.

El tubo esta montado sobre un tablero, provisto además de una lamina desplazable

(S) con un dispositivo que permite la lectura de la presión y de un ternometro (TH).

La lamina desplazable (S) tiene en su parte superior una graduación en mm (T) y la



parte inferior un cursor con la marca (M1). La lamina desplazable puede

moversedentro de una guía y se fija por medio de un tonillo moleado.

CORRECCIONES:

Las correcciones que se deben de hacer a los barómetros son por:

Temperatura.

latitud

altitud



1) CORRECCIÓN POR TEMPERATURA.

La corrección por temperatura se observa en la tabla 2.2 del apéndice.

Estas correcciones reducen la altura de la columna de mercurio observada

a la altura de la columna de mercurio a la temperatura de 0º C. dado que el

mercurio tiene un peso especifico de 13.595 g/cm3 a 0 C y la aceleración de

la gravedad normal, el producto de la verdadera columna mercurial a 0ºC

en mm, por 0.0013595 da la presión en Kg/cm2 siempre que la corrección

por gravedad sea nula.

2) CORRECCIÓN POR LATITUD

La corrección por latitud se observa en la tabla 2.3 estas correcciones deben

sumarse algebraicamente a las alturas corregidas a 0º C para obtener las

alturas corregidas al nivel del mar y 450N de latitud, donde la aceleración

de la gravedad es 9.80665 m/seg2.

3) CORRECCIÓN POR ALTITUD

La corrección por latitud se da en la tabla 2.4. esta corrección que se hace a

la altura de mercurio en el barómetro también se toma en cuenta la

temperatura media de la atmosfera a la que se encuentra en tal altura

4. CÁLCULOS Y RESULTADOS.

Datos obtenidos que se tiene para los cálculos.

DATOS DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA

01 temperatura 18º C

02 latitud 15º50’15’’ S 70º01’ O 15.8 ºS

03 altitud 3827 msnm

DATO POR CORREGIRSE

04 Presión atmosférica 489 mmHg

El resultado se obtendrá:



𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑏𝑎𝑟𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 = 489 − 𝐶𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 + 𝐶𝐿𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑 + 𝐶𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑

a) Corrección por temperatura.

Para ello usaremos la tabla 2.2 para luego interpolar, el erros será mínimo.

TABLA 2.2.- CORRECCIÓN POR TEMPERATURA PARA EL BARÓMETRO Y COLUMNA DE

MERCURIO HASTA 850mm

Temperatura de la columna

C

Lecturas observadas de la columna, mm Hg

400 450 489 500 550 600 650 700 750 850

SUMA

-20 1.2 1.4 1.5 1.7 1.8 2.0 2.1 2.3 2.4

-15 1.9 1.0 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

-10 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.0 1.1

-5 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5

0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

RESTA

5 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7

10 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

15 1.2 1.3 1.38 1.4 1.5 1.6 1.7 1.9 2.0 2.2

18 1.62

20 1.5 1.7 1.78 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.7 3.0

25 1.7 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.7

30 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 3.7 4.0 4.2

35 2.3 2.5 2.9 3.2 3.5 3.8 4.2 4.2 4.8

Se realizo las siguientes interpolaciones:



Finalmente la corrección que se debe de hacer es:

𝐶𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 = 𝟏. 𝟔𝟐 𝐦𝐦𝐇𝐠

Esta corrección 1.62 mmHg se debe de restar a la presión atmosférica medida;

porque entendiendo que el mercurio es un polímero metálico, este se dilata

debido al aumento de temperatura, ya que se tiene como temperatura de

referencia a 0ºC

b) Corrección por latitud.

Se tomará la tabla 2.3, y se extrapolando adecuadamente

500

489

450

1.3 1.38 1.4 Corrección

Corrección

500

489

450

1.7 1.78 1.8

Presión

Temperatura

20

18

15

1.38 1.62 1.78

Corrección

Presión



TABLA. 2.3.- CORRECCIÓN DE GRAVEDAD PARA BARÓMETROS Y COLUMNAS DE MERCURIO Y AGUA

Altitud m 0 600 1200 1800 2400

3000

Altura de la

columna mm Hg 760 700 700 650 650 600 600 550 550 500 500 489 450

Latitud grados Corrección

15.8 -1.95 -1.66 -1.76 -1.67 -1.38

-1.36/-1.7 / -1.82

apox =-1.63

25 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.5 -1.2 -1.5 -1.2 -1.2 -1.2

30 -1.0 -1.0 -1.0 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0

35 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -1.0 -0.7 -1.0 -0.7 -1.0 -0.7

40 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.7 -0.5 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7

45 -0.0 -0.0 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5

50 +0.2 +0.2 +0.2 +0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2

Por lo tanto la corrección por latitud será:

𝐶𝐿𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑 = −𝟏. 𝟔𝟑 𝐦𝐦𝐇𝐠

Esta corrección se le debe de restar a la presión medida en el ensayo.

c) Corrección por altitud.

Extrapolando de diferentes maneras para tener un resultado más próximo de la

corrección.

Usaremos la tabla 2.4 del apéndice.



TABLA.2.4.- CORRECCIÓN PARA BARÓMETROS Y MANÓMETROS, EN MM DE HC, POR DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFERA CADA 100 M DE AUMENTO DE ALTITUD

Altitud

media

m

Temperatura media de la atmosfera, C

-30 -20 -10 0 10 18 20 30 40

0 11 10 10 9 9 9 8 8

300 10 10 9 9 9 8.4 8 8 8

600 10 9 9 8 8 8 8 7

900 9 9 8 8 8 8 7 7

1200 9 8 8 8 7 7 7 7

1500 8 8 8 7 7 7 7 7

1800 8 8 7 7 7 7 7 7

2100 8 7 7 7 7 6.67 7 7 7 6

2400

2700

3000

3300

3600

3827 5.5/5.3 4.5/4.3 3.1/2.9/5.1

3900

Se interpolo adecuadamente considerando que fuese de forma lineal con un error

mínimo de cálculo para el informe. Con los datos del mismo color se extrapolo

encontrando valores aproximados; obtuvimos 3 valores que son 3.1/2.9/5.1 . De estos datos sacaremos un promedio aritmético. Y el promedio es: 3.7 mmHg lo

cual se tomara en cuenta para la corrección.

𝐶𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑 = 𝟑. 𝟕 𝐦𝐦𝐇𝐠

Esta corrección 3.7 mmHg se debe de sumar a la presión atmosférica medida en el

ensayo.

POR LO TANTO SE OBTIENE LA VERDADERA MEDIDA QUE ES IGUAL A :

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑏𝑎𝑟𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 = 489 − 𝐶𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 + 𝐶𝐿𝑎𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑 + 𝐶𝐴𝑙𝑡𝑖𝑡𝑢𝑑

𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑏𝑎𝑟𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 = 489 − 1.62 − 1.63 + 3.7

𝑷𝒓𝒆𝒔𝒊𝒐𝒏 𝒃𝒂𝒓𝒐𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂 𝒗𝒆𝒓𝒅𝒂𝒅𝒆𝒓𝒂 = 𝟒𝟖𝟗. 𝟒𝟓𝒎𝒎𝑯𝒈



Equivalente en atmosferas = 0.64 atm

5. OBSERVACION.

La observación que se hace en este informe es sobre lo que se interpola y o

extrapola los dados de las tablas.

Debemos de considerar que los datos de la tablas con los que se trabajo son datos

experimentales que se izo una y varias veces lo cual nos indicaría que no siempre

podría ser de forma lineal, donde existe cierta variación.

Recalcar que se interpolo y o extrapolo con fines académicos con errores que son

tan distantes con los valores reales.

Se extrapolo convenientemente tratando de aproximar un valor que ha simple

intuición ya se tiene en la mente; en alguno casos se extrapolo varios datos para

luego obtener un promedio

6. CONCLUSION.

Se concluye que el valor de la altura de mercurio corregido (presión atmosférica de

la ciudad universitaria) es un poco mayor que lo que se había medido en el ensayo,

pues diremos que este resultado se debe a que las condiciones geográficas de la

ciudad de puno (ciudad universitaria).

También debemos de mencionar que el barómetro de SIFON medio con un error

muy pequeño que es igual a 0.09%.

Y este resultado 489.45mmHg concuerda con lo que se tiene como referencia que

la presión en puno debe de ser menor que la presión atmosférica en el nivel del

mar. Obtuvimos una presión de 0.64 atm. Que es menor a 1 atm.

7. APENDICE

Basada en los datos de los ASME Power Test Codes.



TABLA 2.2.- CORRECCIÓN POR TEMPERATURA PARA EL BARÓMETRO Y COLUMNA DE MERCURIO

HASTA 850mm

Temperatura

de la columna

C

Lecturas observadas de la columna, mm Hg

400 450 500 550 600 650 700 750 850

suma

-20 1.2 1.4 1.5 1.7 1.8 2.0 2.1 2.3 2.4

-15 1.9 1.0 1.0 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

-10 0.5 0.6 0.7 0.7 0.8 0.9 1.0 1.0 1.1

-5 0.2 0.3 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.5 0.5

0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Resta

5 0.3 0.3 0.4 0.4 0.5 0.6 0.6 0.7 0.7

10 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

15 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.9 2.0 2.2

20 1.5 1.7 1.8 2.0 2.2 2.4 2.5 2.7 3.0

25 1.7 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 3.2 3.5 3.7

30 2.0 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 3.7 4.0 4.2

35 2.3 2.5 2.9 3.2 3.5 3.8 4.2 4.2 4.8

TABLA. 2.3.- CORRECCIÓN DE GRAVEDAD PARA BARÓMETROS Y COLUMNAS DE MERCURIO Y

AGUA

Altitud m 0 600 1200 1800 2400 3000

Altura de la

columna mm

Hg

760 700 700 650 650 600 600 550 550 500 500 450

Latitud grados Corrección

25 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.5 -1.2 -1.5 -1.2 -1.2 -1.2

30 -1.0 -1.0 -1.0 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0 -1.2 -1.0

35 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7 -1.0 -0.7 -1.0 -0.7 -1.0 -0.7

40 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5 -0.7 -0.5 -0.7 -0.7 -0.7 -0.7

45 -0.0 -0.0 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2 -0.5 -0.5 -0.5 -0.5

50 +0.2 +0.2 +0.2 +0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.2 -0.2 -0.2 -0.2



TABLA.2.4.- CORRECCIÓN PARA BARÓMETROS Y MANÓMETROS, EN MM DE HC, POR DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN ATMOSFERA CADA 100 M DE AUMENTO DE ALTITUD

Altitud media

m

Temperatura media de la atmosfera, C

-30 -20 -10 0 10 20 30 40

0 11 10 10 9 9 9 8 8

300 10 10 9 9 9 8 8 8

600 10 9 9 8 8 8 8 7

900 9 9 8 8 8 8 7 7

1200 9 8 8 8 7 7 7 7

1500 8 8 8 7 7 7 7 7

1800 8 8 7 7 7 7 7 7

2100 8 7 7 7 7 7 7 6

VALORES DE LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA EN LOS DIFERENTES SISTEMAS DE

UNIDADES

UNIDAD Atm. Pa Bar Psi Torr mm Hg. pulg.

Hg.

pulg. H20

Atm. 1 101 325 1.01325 14.69594 760 760 29.9216 407.1894

Pa 9.869 E-

06

1 0.00001 1.45 E-

04

7.5 E-

03

7.5 E-03 2.95 E-

04

4.018 E-03

Bar 0.9869 100000 1 14.5038 750.062 750.062 29.53 401.8646

Psi 6.804 E-

02

6894.76 6.895E-

02

1 51.7149 51.7149 2.036 27.7076

Torr 1.315 E-

02

133.322 1.33 E-

03

1.934 E-

02

1 1 3.937E-

02

0.53577

mm Hg. 1.315 E-

02

133.322 1.33 E-

03

1.934 E-

02

1 1 3.937E-

02

0.53577

pulg. Hg. 3.342E-

02

3386.38 3.386E-

02

0.49115 25.4 25.4 1 13.6087

pulg.H20 2.456E-

03

248.84 0.00248 3.61 E-

02

1.86645 1.86645 0.07348 1



8. BIBLIOGRAFÍA.

Mecanica de fluidos Aplicada– Robert L. Mott.

Laboratorio del ingeniero mecanico ( medición de presión)

http://www.munipuno.gob.pe

Medicion de La Presion Atmosferica

Documents

Transcript of Medicion de La Presion Atmosferica