Manómetro casero

Reporte

Materiales usados

1 triplay cuyas medidas son 1.20 m x 40 cm de 1/4 12 pijas para madera 6 abrazaderas tipo omega de metal 2 m de manguera transparentes de 3/8 1 llave de paso de 3/4 Reductores a 1/2 de cpvc 1 abrazadera sin fin de metal 1 papel bond cuadriculado

Introducción

Que es y para qué sirve?

El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local.

En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en Newton por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional.

Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial.

Marco teórico

Manómetro de tubo en U: Si cada rama del manómetro se conecta a distintas fuentes de presión, el nivel del líquido aumentara en la rama a menor presión y disminuirá en la otra. La diferencia entre los niveles es función de las presiones aplicadas y del peso específico del líquido del instrumento. El área de la sección de los tubos no influye en la diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una escala graduada para facilitar las medidas.

Los tubos en U de los micromanómetros se hacen con tubos en U de vidrio calibrado de precisión, un flotador metálico en una de las ramas y un carrete de inducción para señalar la posición del flotador. Un indicador electrónico potenciometrico puede señalar cambios de presión hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usan solo como patrones de laboratorio.

Desarrollo

Objetivo

Observar como un fluidos encerrado en un tubo en forma de U o manómetro en forma de U (en este caso un manómetro casero por los materiales utilizados en la elaboración). Tiene la propiedad de mantenerse a nivel por la forma de U, pero al aplicarle una pequeña presión este fluido adquiere una diferencia de altura ya que contiene cierta presión encerrada en el tubo.

Estructura

Procedemos a hacer los cálculos pertinentes con el primer fluido (Agua) cuya densidad es de 1000 kg/m3, con las diferentes alturas dadas al momento de poner como presión un globo inflado de tamaño mediano (naranja) y nos arrojó estos resultados.

P= ρgh

Altura Presión (kPa) PromedioH1= 51 cm = 0.51 m 5.0031 kpaH2=52 cm = 0.52 m 5.1012 kpaH3=52 cm = 0.52 m 5.1012 kpa

5.0685 kpa

Procedemos a hacer los cálculos pertinentes con el primer fluido (Agua) cuya densidad es de 1000 kg/m3, con las diferentes alturas dadas al momento de poner como presión un globo inflado de tamaño grande (blanco) y nos arrojó estos resultados.

Altura Presión (kPa) PromedioH1= 48 cm = 0.48 m 4.7578 kpaH2=47.5 cm = 0.475 m 4.6597 kpaH3=47 cm = 0.47 m 4.6107 kpa

4.6760 kpa

Tome como punto inicial el nivel del fluido (agua) a los 40 cm, y de ahí me arrojaron estos resultados anotados en las tablas anteriores.

Ahora tomamos el aceite comestible que tiene una densidad de 900 kg/m3 y nos arrojó los siguientes datos. Globo mediano (naranja).

P= ρgh

Altura Presión (kPa) PromedioH1= 40.5 cm = 0.401 m 3.5757 kpaH2=44 cm = 0.44 m 3.8847 kpa

3.7302 kpa

Hacemos el mismo procedimiento ahora con el globo grande (blanco).

Altura Presión (kPa) PromedioH1= 37.5 cm = 0.375 m 3.3108 kpaH2=38.5 cm = 0.385 m 3.3991 kpa

3.3549 kpa

Tome como punto inicial el nivel del fluido (aceite) a los 30 cm, y de ahí me arrojaron estos resultados anotados en las tablas anteriores.

Conclusión

Podemos concluir que este tipo de dispositivo nos da un claro ejemplo de cómo actúa la presión en un fluido que se encuentra encerrado o a la intemperie cualquiera que sea el caso a analizar, para poder comprender con mayor claridad los conceptos relacionados como son la presión, la densidad y la altura en dicho sistema. Y así llevar a la práctica los conocimientos aprendidos en esta unidad.