Guias de fluidos

PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

UNIVERSIDAD DEL VALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
LABORATORIO DE FLUIDOS E HIDRÁULICA

Práctica 1
DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA

γ
γ1

1. Objetivos

Peso específico del líquido manométrico
Peso específico del agua

1.1 Objetivo General
Comprender el funcionamiento de un manómetro
diferencial comoinstrumento de medición y
determinar experimentalmente el peso específico
de una sustancia desconocida y su gravedad
específica.
1.2 Objetivos específicos
 Comprender la aplicación de los conceptos de
presión en un plano horizontal para la
medición de la densidad relativa de un fluido
utilizando un manómetro en U.
 Utilizar los conceptos de manometría para
determinar experimentalmente ladensidad
relativa de un fluido desconocido.

2. Conceptos fundamentales
Los manómetros en U son dispositivos que
permiten determinar las diferencias de presión
entre dos puntos de interés, utilizando un líquido
manométrico de densidad determinada.

Figura 1. Nomenclatura de distancias

Debido a que la presión P se mantiene constante
en un plano horizontal, tenemos que:
𝑃𝐴 = 𝑃𝐾Considerando el peso de la columna de agua W en
el lado izquierdo (Figura 1), la presión P es:
𝑃=

La manometría es la rama que agrupa los
conceptos teórico-prácticos para la medición de
presión utilizando estos instrumentos, en esta
práctica se utilizarán algunos conceptos para
determinar el peso específico de una sustancia
desconocida. Con referencia a la Figura 1 se
tiene:
NR

Nivel dereferencia

(1)

𝑊
= 𝛾 𝑕 (2)
𝐴

Donde A es el área transversal del tubo. Ahora,
utilizando la ecuación (2) se reescribe la ecuación
(1) como:
𝛾1 𝑕1 − 𝑕2 =
𝛾1 𝑕4 − 𝑕3 + 𝛾 𝑕3 − 𝑕2

UNIVERSIDAD DEL VALLE, Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica (LMF&H)
Edificio 360, teléfono +57 (2) 3212100 Ext. 2453

(3)

1

Como se desea determinar la densidad relativa
(conocidatambién como peso específico relativo
o gravedad específica) del líquido manométrico S,
se divide por γ1 para obtener:
𝑕1 − 𝑕2 =
𝑕4 − 𝑕3 + 𝑆 𝑕3 − 𝑕2

𝑆=

𝑕1 − 𝑕2 − 𝑕4 − 𝑕3
𝑕3 − 𝑕2

𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟
𝑁
𝑆=
=
𝐷𝑒𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟
𝐷

(4)

(5)

Figura 2. Manómetro en U

(6)
4. Procedimiento de la práctica

Siendo la recta:
𝑁=𝑆𝐷

(7)

Así, al graficar la ecuación (7) para varios valores
de N yD se obtendrá una recta cuya pendiente
corresponderá a S. De esta forma se puede
encontrar el valor del peso específico del
Tetracloruro de Carbono (fluido manométrico de
esta práctica)
𝛾 = 𝑆 𝛾1

(8)

3. Descripción del equipo
Los manómetros en U que se encuentran en el
Laboratorio para la práctica tienen las siguientes
características:
 Escala graduada en milímetros.
 Líquidomanométrico:
Tetracloruro de Carbono (CCl4), que será la
sustancia a la cual le será determinada su
peso específico relativo.
 Fluido secundario:
Agua mezclada con una pequeña cantidad de
colorante, solo para efectos de visualización.

Antes de comenzar con la práctica, verifique que
se establezcan las siguientes condiciones:
a. El manómetro debe contener una cantidad
adecuada de líquidomanométrico, cuyo
nivel se encuentre unas cuantas unidades por
debajo de la mitad de la escala.
b. Se debe adicionar algo de agua con colorante
en ambas ramas del manómetro.
c. Empiece la práctica al agregar una pequeña
dosis de agua con colorante sólo a la rama
izquierda del manómetro para obtener un
arreglo como el de la Figura 1.
Registre las lecturas de h1, h2, h3 y h4. Esteprocedimiento constituye un ensayo.
d. Repita el procedimiento en (c) hasta obtener
un total de 10 ensayos y registre los datos en
la Tabla 1 que aparece en el anexo; mida la
temperatura sólo como referencia.

5. Presentación del informe
El informe debe contener los siguientes puntos:



Nombre
Introducción

UNIVERSIDAD DEL VALLE, Laboratorio de Mecánica de Fluidos e Hidráulica (LMF&H)...