Dispositivos Para La Medici N De Presiones Hidrost Ticas

1. Dispositivos para la medición de presiones hidrostáticas
Se han utilizados varios dispositivos para la medición de las presiones producidas por un líquido en reposo con base a la ecuación P= Po + ϒ (Zo - Z), llamados comúnmente manómetros.
1.1 Manómetros simples
Los más importantes son el barómetro y el tubo piezométrico. El primero es un dispositivo para medir la presión atmosféricalocal; consiste en un tubo lleno de mercurio con un extremo cerrado y el otro abierto, sumergido en un recipiente que contiene dicho elemento (fig. 2.6)

La presión atmosférica, ejercida sobre la superficie del mercurio en el recipiente lo fuerza a elevarse dentro del tuvo hasta alcanzar la columna una altura h que equilibra la presión atmosférica; se expresa así:
Po =ϒHg h
Donde ϒHg es el peso específico del mercurio (13 595 Kg/mᶾ). A nivel del mar y a la temperatura de 15°C la presión atmosférica es de 10 333 Kg/m²; entonces, la correspondiente altura barométrica del mercurio es:

h = = 0.76 m
El tubo piezometrico se utiliza para medir presiones estáticas moderadas de un líquido que fluye dentro de una tubería; consiste en un tubotransparente de diámetro pequeño, conectado al interior de la tubería mediante un niple y con el otro extremo abierto a la atmosfera (fig. 2.7a). La altura h de la columna piezometrica multiplicada por el peso específico del líquido en la tubería, determina la presión en la misma para el punto de contacto con el piezómetro cuando se desea medir la presión media en una sección, se utiliza unainstalación como se muestra en la fig. 2.7b


1.2 Manómetros diferenciales
El manómetro diferencial abierto fig. 2.8 consiste en un tubo transparente en forma de, parcialmente lleno de un líquido pesado (comúnmente mercurio), uno de sus extremos se conecta de manera perpendicular a la pared que confina el flujo del recipiente que lo contiene. El otro extremo puede estar abierto a la atmosfera o bien conotro punto de la pared, en cuyo caso el manómetro mide la diferencia de presiones entre los dos puntos. La diferencia de niveles de una columna de líquido en el manómetro diferencial indica la diferencia de las cargas de presiones ejercidas sobres los extremos de la columna. Por ejemplo en la fig. 2.8 el peso específico del líquido en el recipiente es ϒ1 y, el del líquido en el manómetro, ϒ2. SiendoP1 la presión manométrica en el punto A del recipiente, la presión en la sección de contacto B de los liquidos es:

Pb = Pa + Y1 Z1

Por otra parte, Pb = Y2 Z2 y, al igualar ambas ecuaciones resulta

Pa = Y2 Z2 – Y1 Z1
Hay también manómetros cerrados, aparatos comerciales provistos de un sistema mecánico de aguja y caratula graduada donde se leen directamente las presiones

2. Proceso ypropiedades térmicas de los gases
Las propiedades térmicas de los gases no se pueden explicar con base, exclusivamente en condiciones mecánicas como las anteriores. La adición de la temperatura, como una variable en el sistema, implica utilizar las ecuaciones de estado y las leyes de procesos termodinámico para describir completamente dichas propiedades.
Para cada estado interno la condición de unasubstancia es única y queda descrita a través de sus propiedades. Se emplean dos clases de relaciones en la determinación de los estados de una substancia: en primer lugar, la ecuación de estado que se refiere al mismo número de propiedades o condiciones necesarias para determinar tanto su estado como otras propiedades; en segundo, la ley de proceso mediante el cual se produce el cambio decondiciones y propiedades de estado a otro, de acuerdo con el control efectuado que puede ser a temperatura y presiones constantes, transferencia de calor nula, etc.
Ecuación de estado de un gas perfecto. Las ecuaciones de estado para la mayoría de los liquidos son muy complejas y solo pueden expresarse para un número limitado de condiciones, especialmente cuando es necesario expresarlas incluyendo...