LABORATORIO DE TERMODINÁMICA

Práctica “Presiones”

Cuestionario #1

García Hernández Francisco Moisés

Grupo: 02

Fecha: 12/08/2013

1. Defina: presión, presión absoluta, presión relativa (manométrica y vacuométrica).Presión. Fuerza normal que ejerce un fluido por unidad de área.Presión absoluta: Presión real en determinada posición, medida con respecto al vacío. Presión relativa manométrica: Diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica local, obtenida gracias a que la mayoría de los instrumentos de medición de presión están calibrados a cero en la atmósfera.Presión relativa vacuométrica: También conocida como presión de vacío, es aquella que es menor a la atmosférica, y se mide mediante medidores de vacío que indican la diferencia entre las presiones atmosférica y absoluta.

2. Mencione las unidades en que puede expresarse la presión (al menos diez unidades distintas).-bar-Pa (kPa, mPa, etc.)-atm-kgf/cm2

-N/cm2

-N/m2

-lbf/pulg2=psi-torr (mmHg)-Columna de fluido

3. Mencione al menos cinco instrumentos para medir la presión y explique brevemente su principio de funcionamiento.-Manómetro diferencial. Mediante un dispositivo, como una válvula, mide las caídas de presión en una sección de flujo horizontal, conectando dos ramas del manómetro en U en los mencionados puntos, el cual contiene algún fluido de trabajo, del cual se mide la diferencia de alturas.-Manómetro de Bourdon. Consiste en un tubo metálico hueco y curvado como un gancho, cuyo extremo está cerrado y conectado a una aguja indicadora de disco. Cuando incrementa la presión del fluido dentro del tubo, éste se alarga y mueve la aguja en proporción a la presión aplicada.-Transductores de presión. Tienen un diafragma sensible a la presión, y mediante técnicas que hacen cambios de voltaje, resistencia o capacitancia, nos dan la presión medida con respecto a la calibración del diafragma.-Transductor de presión con medidor de deformación. Funciona mediante una desviación del diafragma entre dos cámaras abiertas a las entradas de presión. Cuando el diafragma se alarga en respuesta un cambio de presión, el medidor de deformación se alarga y un circuito con puente de Wheatstone amplifica la señal.-Transductor piezoeléctrico (transductor de presión de estado sólido). Funcionan basados en el principio de que un potencial eléctrico se genera en una sustancia cristalina cuando ésta se somete a una presión mecánica.

-Barómetro de mercurio. Consiste en un tubo cerrado de un extremo, relleno de mercurio y colocado boca abajo sobre un recipiente con mercurio y abierto a la atmósfera.

4. ¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide?Es el peso de la columna de aire que se halla arriba de un lugar por unidad de área. Se mide mediante el principio del barómetro de mercurio de Torricelli, el cual nos dice que la presión atmosférica ejercida sobre un punto C es la misma presión en un punto B, por lo que usando la altura h entre A y B (A es el punto más alto de Hg en el tubo del barómetro), multiplicándola por ρHg y la aceleración local de la gravedad (g), tendremos la Patm.

5. Dé el valor de la presión atmosférica en las siguientes localidades: Playa Dos Bocas, Tabasco y Distrito Federal. Exprese su resultado en (mm) de mercurio, pascales y kilopascales.Presión en el DF: 585 mmHg=585 torr=77980,5 Pa=77,9805 kPaPresión Playa Dos Bocas, Tabasco: 760 mmHg=760 torr=101308 Pa=101,308 kPa

6. La presión, ¿es una propiedad extensiva o intensiva? Justifique su respuesta.La presión es una propiedad intensiva, es independiente de la cantidad de materia, ya que si dividiéramos en dos partes una cantidad dada de masa a una presión dada, la presión de las dos partes permanecería igual.

7. Explique en qué consiste el ajuste para un conjunto de datos mediante el método de mínimos cuadrados.Consiste en la obtención de una tendencia de datos registrados, mediante el cálculo de la pendiente m y la ordenada al origen b de una recta que define dicha tendencia, mediante las fórmulas:

m=n (∑ x i y i )−(∑ x i)(∑ y i)

n (∑ xi2 )−(∑ xi)

2

b=(∑ y i )−m(∑ x i)

n

8. La presión atmosférica promedio registrada durante 6 semanas en el D.F. es la siguiente:Semana No. 1 2 3 4 5 6Patm (mmHg) 700 685 706 680 715 665

Use una recta de regresión para los datos de la tabla a fin de determinar la presión atmosférica en la séptima semana.x=semanay=Patm

Aplicando las fórmulas de la pregunta anterior:

y=mx+b=-3.171x+702.933=-3.171(7)+702.933=680.736 mmHg

9. Indique cómo varía la presión en un fluido que se encuentra estático.Aumenta con la profundidad, debido a que una mayor cantidad de fluido descansa sobre las capas más profundas y el efecto de este “peso extra” en una capa inferior se equilibra mediante el aumento de presión.

10. Escriba la ecuación del gradiente de presión

Δp=P2−P1=−∫1

2

ρgdz=−∫1

2

Υ sdz