Mecanica de fluidos

LABORATORIOS:
DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA

FLUJO PERMANENTE ATRAVEZ DE UNA TUBERIA HORIZONTAL CON DIAMETRO CONSTANTE

PERDIDAS POR FRICCION

ELABORADOS POR:

FUNDAMENTOS DE FLUIDOS
PROFESOR
(JUNIO 9 2009)
DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO DE UNA SUSTANCIA DESCONOCIDA

OBJETIVO
Esta practica pretende que con los conocimientos teóricos del uso delmanómetro y la toma de datos de esté para determinar el peso especifico de una sustancia desconocida usada como liquido manométrico a partir de una conocida, en este caso agua.

DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA
Se usaron los siguientes elementos: manómetro simple en forma de u en escala graduada, como líquido manométrico se usó una mezcla de tetra cloruro de carbono y yodo, agua como sustanciaconocida, un termómetro y una jeringa.
Lo primero que se hizo fue tomar la temperatura a la cual se encontraban los líquidos, la cual fue constante y con un valor de 230C, luego se escogió una convención de medida de las alturas más conveniente como se muestra en la figura 2.
Después se introdujo el liquido manométrico por medio de la jeringa dentro del manómetro y cada vez que se ibaagregando más líquido se median los cambios en las alturas de ambos líquidos dentro del manómetro; lo que nos dice que se tuvieron en cuenta cuatro alturas diferentes correspondientes a la medición desde el nivel de referencia a cada separación entre los fluidos es decir entre el aire, el agua y el liquido manométrico. Al terminar de tabular diez ensayos se cálculo el peso específico de lasustancia desconocida por medio de la teoría de manómetros.

fig. 1 Manómetro simple en forma de U
h3
h4
0 (NR)
h2
h1

Fig.2 Convención de medidas
MARCO TEÓRICO
S= Densidad relativa del líquido manométrico
T= Peso específico del líquido manométrico
S1 = Densidad relativa del agua
γ1= Peso específico del agua
γ1h1-h2=γ1h4-h3+γ(h3-h2), tomándolas como columnas de agua, es decir, dividiendopor γ1 y despejando S obtenemos
S=h1-h2-(h4-h3)(h3-h2)=ND
Y finalmente γ= γ1* S

DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS
Tabla 1: Alturas medidas.
ENSAYO | LECTURAS (CMS) ± 0.1 cm |
| h1 | h2 | h3 | h4 |
1 | 7,7 | 5,5 | 5,1 | 8,1 |
2 | 8,2 | 6,0 | 4,8 | 9,0 |
3 | 8,9 | 6,8 | 4,0 | 10,8 |
4 | 9,1 | 7,1 | 3,8 | 11,3 |
5 | 9,4 | 7,3 | 3,5 | 11,9 |
6 | 9,6 | 7,5 | 3,4 | 12,3 |
7 |9,7 | 7,6 | 3,3 | 12,5 |
8 | 9,9 | 7,8 | 3,1 | 12,9 |
9 | 10,9 | 8,1 | 2,8 | 13,7 |
10 | 11,0 | 8,8 | 2,0 | 15,2 |

Usando las ecuaciones del marco teórico y tomando el peso específico del agua como γ1=1000 kgfm3 se tiene:
Tabla 2: Datos calculados
ENSAYO | LECTURAS (CMS) | N | S | γ |
  | (h1-h2) | (h4-h3) | (h2-h3) |   |   |   |
1 | 2,2 | 3 | 0,4 | 0,8 | 2,048 | 2048 |
2 | 2,2| 4,2 | 1,2 | 2 | 1,667 | 1667 |
3 | 2,1 | 6,8 | 2,8 | 4,7 | 1,679 | 1679 |
4 | 2 | 7,5 | 3,3 | 5,5 | 1,667 | 1667 |
5 | 2,1 | 8,4 | 3,8 | 6,3 | 1,658 | 1658 |
6 | 2,1 | 8,9 | 4,1 | 6,8 | 1,659 | 1659 |
7 | 2,1 | 9,2 | 4,3 | 7,1 | 1,651 | 1651 |
8 | 2,1 | 9,8 | 4,7 | 7,7 | 1,638 | 1638 |
9 | 2,8 | 10,9 | 5,3 | 8,1 | 1,528 | 1528 |
10 | 2,2 | 13,2 | 6,8 | 11 | 1,618 | 1618 |

Enel grafico N vs D podemos observar la relación entre n y d, y se linealiza para la obtener la pendiente, el intercepto y el coeficiente de correlación.

La pendiente es nuestra densidad relativa del líquido manométrico igual a 1.573, así, que para saber el peso específico de l líquido manométrico utilizado multiplicamos por el peso específico de agua, entonces el peso específico desconocido es1573 kgfm3.

CONCLUSIONES

De la práctica realizada se concluye que al manejar los determinados instrumentos de medición en la estática de fluidos se aprende que la densidad relativa o aparente expresa la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, resultando una magnitud a dimensional.
Los errores para esta medición se...