Hidroestatica

EPET 9 Instalaciones Industriales 6º1ª 6º2ª. Prof. Jorge Luis Falabella

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UNIDAD 1: HIDROSTÁTICA
La hidrostática estudia el equilibrio de los líquidos que son fluidos incompresibles. Los
gases y vapores son fluidos elásticos compresibles pero a presiones bajas las variaciones
de volúmenes son mínimas. El coeficiente de compresibilidad C se enuncia:
C(m²/kg). =
∆v (m³)
∆p(kg/m²).v(m³)Recordemos
Densidad: ρ(kg/(m³)
Peso específico_ : γ (kg'/(m³) = G/v = m.g/v = ρ(kg/(m³)g(m/seg²)
Volumen especifico v(m³/kg) = v/m
Como g = 9.80665 (m/seg²) aproximadamente cte. Numéricamente 1kg = 1 kg.'
Presión P = F/S (kg/(m²)
Las unidades más usadas son Pascal, hpa, atm (métrica) Atm (física), mmcol.Hg, mcol
agua, PSI (lib/pulg²) etc Ver tabla de conversión de unidades.
Presión: encada punto de un líquido en equilibrio y sobre un elemento de superficie
cualquiera actúa una presión unitaria normal. Ella es independiente de la dirección del
elemento considerado pues su valor es el mismo en todas direcciones y se la denomina
Presión hidrostática.

TEOREMA GENERAL DE LA HIDROSTÁTICA
Mediante este teorema se determina el valor de la presión hidrostática que dice “para unliquido en reposos la diferencia de la presión hidrostática entre dos puntos separados por
una diferencia de profundidad h es igual al producto del peso específico del liquido por
dicha diferencia de profundidad “

Si llamamos a la sección F, S y la fuerza P, F
F1 = P1. S1
F2 = P2 . S2

P2 – P1 = γ . h

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En unsistema en equilibrio la suma de los trabajos virtuales que realice el sistema
durante un desplazamiento virtual del mismo es igual a 0 (cero)
Trabajos virtuales:
En 1 : F1 .δe1 = P1 .δS. δe1
W1 = F1. δe1 = P1.S1.δe1 (kgcm)

S = sección (cm²)
e = desplazamiento (cm)
P = presión (kg/(m²)
F = fuerza ((kg)

W2 = -F2. δe2 = P2.S2.δe2 (kgcm)
(V1 = S1. δe1)
(V2 = S2. δe2)
V1 = V2
Elvolumen desplazado (V = s. δe) genera un trabajo virtual
Wc = P.v
P = γ(kg'/(m³).h(cm)
Wc = v.γ .h
Aplicando el principio de trabajo virtuales al desplazamiento reversible de los embolos
y del volumen líquido resulta 0 (cero)
P1.S1.δe1- P2.S2.δe2 + v.γ .h = 0
P1.v – P2.v + v. γ .h = 0
Se divide por v
P1 – P2 + γ .h = 0
P2 – P1 = γ .h
DIAGRAMA DE PRESIONES

P –Po = γ .h
P = Po + γ .h
A Pse la denomina presión absoluta, si no se tiene en cuenta la presión exterior Po, p se
denomina presión relativa..
tg α = P/h
tg α = γ .h/h
tg α = γ
Presión relativa P = γ .h
Cuando existen varios líquidos de distinta densidad ni misibles, el diagrama de
presiones se representa:

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P1 = BE = γ1 .h1
P2 = CF =γ1 .h1 + γ2(h2 -.h1)
P3 = DG = γ 1.h1 + γ2(h2 -.h1) + γ3(h3 -.h2)
Cuando existen varios líquidos de distinta densidad no miscibles ellos se disponen en el
sentido de los pesos específicos crecientes , es decir:
γ1< γ2 vl desalojado, por lo tanto flota

FLOTACION, ESTABILIDAD
La condición de estabilidad de un cuerpo flotante es que su centro de gravedad tiene que
estar por debajo delmetacentro.
Cuando un cuerpo flotante (barco) se inclina lateralmente se desplaza el centro de
gravedad del líquido desalojado C1. Si por C1se traza una vertical hasta cortar el eje de
simetría, el punto de intersección M se denomina Metacentro, se este está por encima
del centro de gravead del cuerpo se produce un memento en sentido contrario de la
inclinación estabilizando de esta manera al cuerpo.Si está por debajo, se genera una cupla que aumento la acción de inclinación del cuerpo.
Produciendo la inestabilidad del mismo.

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TUBOS PIEZOMÉTRICOS
Los tubos piezométricos o piezómetros son aparatos que nos permiten determinar la
presión de un líquido que se encuentra en reposo o cierculación (movimiento)

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