Evacuacion de liquidos

Evacuación de líquidos en recipientes

El pasado experimento tuvo como objetivo observar el comportamiento de la evacuación de un líquido de un recipiente mediante un agujero.
Mediante este experimento, se pudo obtener dos series de datos experimentales (altura, tiempo), además de los datos obtenidos por las medidas del bidón usado, lo cual nos permitió realizar los cálculos posteriores.1.1 Datos:

* Primera serie de datos:
Altura (m) | Tiempo (s) |
0.22 | 42.9 |
0.21 | 48.1 |
0.20 | 52.3 |
0.19 | 45.8 |
0.18 | 46.7 |
0.17 | 51.2 |
0.16 | 51.8 |
0.15 | 60.2 |
0.14 | 60.1 |
0.13 | 54.0 |
0.12 | 78.0 |
0.11 | 62.0 |
0.10 | 74.4 |
0.09 | 72.3 |
0.08 | 87.9 |
0.07 | 88.7 |
0.06 | 91.2 |
1 cm.
N.R
22 cm.


Tiempototal: 1067.6 segundos

Nota: Cabe mencionar que optamos por la medición de los primeros 17 cm tomando en cuenta la medición desde la parte superior a la inferior.
* Segunda serie de datos:
Altura (m) | Tiempo (s) |
0.22 | 51.6 |
0.21 | 37.1 |
0.20 | 45.4 |
0.19 | 52.8 |
0.18 | 44.8 |
0.17 | 51.9 |
0.16 | 52.4 |
0.15 | 64.0 |
0.14 | 53.8 |
0.13 | 56.1 |
0.12 | 86.3 |0.11 | 55.4 |
0.10 | 74.2 |
0.09 | 77.4 |
0.08 | 72.1 |
0.07 | 89.4 |
0.06 | 99.3 |

Tiempo total: 1064.0 segundos

* Otros datos:
Dimensiones | Datos numéricos ( unidades) | Fórmulas |
Diámetro Bidón | 0.165 ( m) | |
Área Trasversal Bidón (A1) | 0.0213 (m2) | A=πr2 |
Diámetro del Agujero | 0.003 (m) | |
Área Trasversal Agujero (A2) | 7.069 ×10-6 (m2) | A=πr2 |Altura inicial (H) | 0.22 (m) | |

Con el fin de obtener un análisis más exacto, hemos elegido la primera serie de datos para realizar el trabajo, ya que muestra una secuencia más continua que la segunda serie, la cual presenta cambios bruscos en los tiempos. Sin embargo, podemos observar que los datos obtenidos no son tan exactos debido a diversas fuentes de error, entre ellas la percepción humanaal momento de tomar los tiempos ya que aunque se trato de establecer los periodos cada vez que el agua llegaba a la siguiente rayita marcada, resultó un tanto difícil visualizar perfectamente la altura del agua. Otra fuente de error fue la inexactitud del uso de los instrumentos cuando se midió la altura y diámetro del bidón, además de que este presentó deformaciones, es decir no poseía unasuperficie lisa, por lo cual la medición de los tiempos no se pudo obtener con la exactitud que se requería.
A continuación, se presentará un análisis a partir de los datos obtenidos.
1.2 Grafica: Altura vs. Tiempo:

Elaboración propia

Como se observa en la gráfica se puede obtener una curva cuadrática a partir de los puntos obtenidos experimentalmente, esta gráfica nos indica elcomportamiento de ambas variables, es decir que a medida que la altura disminuye el tiempo que se requiere para bajar un nivel de agua aumenta, ello se puede deducir ya que la función es decreciente, como era de esperarse. Ello nos lleva a concluir, que a medida que baje el nivel del agua la velocidad de salida por el orificio será menor debido a que la presión por encima del nivel de referencia cadavez se va acortando a medida que pase el tiempo.

1.3 Ajuste de Regresión

Realizando el ajuste cuadrático, encontramos que la ecuación más apropiada la cual describe nuestro grafico es

Y=6 ×10-8 X2-0.0002X+0.2297

En donde X= Tiempo trascurrido hasta llegar a una cierta altura, en segundos.
Y = Altura a la cual se encuentra el fluido en un determinado tiempo, en metros.Podemos decir que esta ecuación representa correctamente nuestra gráfica, ya que aunque, como hemos mencionado anteriormente, nuestros valores obtenidos experimentalmente no son muy exactos por las fuentes de error mencionadas en la primera parte, la ecuación se acerca de forma muy cercana a la gráfica propuesta por los valores.

1.4 Con los principios de Hidrodinámica se pudo determinar:...