Fuerzas Hidrostaticas Sobre Superficies Planas

UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE FLUIDOS E HIDRÁULICA


Práctica 1

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA

Introducción

Los manómetros son instrumentos para la medición de presión en los fluidos. El más sencillo es el manómetro en U. En la parte inferior del manómetro en U se aloja un líquido denominado “manométrico”.Este tipo de manómetro se utiliza para medir la presión en términos de la altura de una columna de líquido. En esta práctica se utilizarán algunos conceptos para determinar el peso específico de una sustancia desconocida.

Objetivos

Determinar el peso específico de una sustancia desconocida a partir de una conocida, a partir de la teoría de la densidad relativa y aplicando los conceptos depresión atmosférica utilizado un manómetro en U.

Descripción detallada de la práctica
Descripción del equipo:
Los manómetros en U que se encuentran en el Laboratorio para la práctica tienen las siguientes características:

• Escala graduada en milímetros.
• Líquido manométrico:
Tetracloruro de Carbono (CCl4), que será la sustancia a la cual le será determinada su peso específicorelativo.
• Fluido secundario:

Agua mezclada con una pequeña cantidad de colorante, solo para efectos de visualización.
Procedimiento:
1. El manómetro debe contener una cantidad adecuada de líquido manométrico, cuyo nivel se encuentre unas cuantas unidades por debajo de la mitad de la escala.
2. Posteriormente se lleno una de las ramas del manómetro en forma de U con agua con colorante.3. Se registró las alturas y se procedió a inyectar otra pequeña cantidad de agua con colorante anotando de nuevo las alturas.

4. El procedimiento anterior (3) se repitió 5 veces donde se tomaron las respectivas alturas.

Dimensiones y unidades del peso específico
[pic]

En el Sistema Internacional de Unidades, se expresa en newton por metro cúbico (N/m³).

Datos y cálculos• En la siguiente tabla se muestran los registros de las alturas durante la práctica

|ENSAYO |Lectura (cm) |
| |h1 |h2 |h3 |h4 |
|1 |8,3 |7,3 |7,2 |8,3 |
|2 |12,9 |4 |10,7 |11,6 |
|3 |21,6 |1 |13,6 |14,5|
|4 |26,8 |1,6 |12,8 |20,3 |
|5 |27,8 |3,2 |11,3 |22,9 |

Tabla 1: Registro de las alturas.

• Con las alturas de los 5 ensayos realizados, se halló la densidad relativa (S) a través de la siguiente fórmula:

[pic]

[pic]

Estos cálculos se muestran en la siguiente tabla:

|Diferencia de lecturas (cm)|N |D |
|h1-h2 |h4-h3 |h3-h2 | | |
|1 |1,1 |-0,1 |-0,1 |-0,1 |
|8,9 |0,9 |6,7 |8 |6,7 |
|20,6 |0,9 |12,6 |19,7 |12,6 |
|25,2 |7,5 |11,2 |17,7 |11,2 |
|24,6 |11,6 |8,1 |13|8,1 |

Tabla 2: Diferencias de alturas

• Se graficó N vs. D, donde la pendiente de la recta que se halla por regresión lineal es la densidad relativa (S):

[pic]

Grafica 1: Determinación de la densidad relativa (N vs D)

Análisis de resultados:
Obteniendo la ecuación de la recta de la gráfica anterior, se halló que la densidad relativa es igual a 1,5337.

Con este dato, sedeterminó el peso específico del tetracloruro de carbono, a través de la siguiente relación:

Peso específico del agua (γ1)= 9.810 N/m3

Peso específico del tetracloruro de carbono experimental:
γ = Sγ1

1,5337* 9.810 N/m3 =15.045,59 N/m3

Se hallo el porcentaje de error con los siguientes datos:

•Peso específico experimental del tetracloruro de carbono 15045,597 N/m3

•Peso...