PRINSIPIO DE PASCAL

TRABAJO EXPERIMENTAL Nº 2
CAPÍTULO: ESTÁTICA DE FLUIDOS

PRINCIPIO DE PASCAL

1. OBJETIVOS.-

Aplicando el Principio de Pascal determinar experimentalmente la densidad relativa de un líquido problema.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO.-

Dentro del estudio de los fluidos se consideran dos grandes grupos, que son los LÍQUIDOS los GASES, de los cuales el líquido es el estado con mayor abundancia en lanaturaleza. Los líquidos presentan características macroscópicas muy comunes como ser que no forman ninguna estructura, pero a diferencia de los gases no varían constantemente su volumen, adoptan la forma del recipiente que los contiene, cuando no están contenidos en ningún recipiente tienen forma horizontal, estos admiten esfuerzos normales, pero no los esfuerzos de corte pues estos losdeformarían indefinidamente provocando su fluidez.

Los líquidos se distinguen entre sí por sus propiedades, tales como su densidad absoluta y relativa, sus temperaturas de ebullición y de solidificación y, especialmente por su viscosidad o propiedad de deslizamiento por sobre otras sustancias líquidas.

En este laboratorio y mediante el principio de pascal estudiaremos la densidad de los líquidos por locual es necesario conocer algunos conceptos como ser:

DENSIDAD ABSOLUTA: Es la relación entre la masa de la sustancia y el volumen de la misma:
(1,1) Para el SI de unidades.

DENSIDAD RELATIVA: Se conoce como densidad relativa a la relación que existe entre la densidad absoluta de una sustancia y la densidad de absoluta de una sustancia patrón que por lo general se considera la densidad delagua (1000kg/m3), siendo:
(1,2)

Nótese que el valor anterior es adimensional.

El agua se considera gas patrón sólo para los líquidos puesto que para los gases se debe establecer un gas patrón para cada problema y en el caso de los sólidos también se considera a esta sustancia (agua), como patrón para determinar la densidad relativa o gravedad específica.

2.1. PRESIÓN EN UN FLUIDO.-

Cuandotenemos un fluido, todos están sometidos a presiones que varían según la posición de los diferentes cuerpos, así dentro de un fluido con una densidad igual a (ρ) se considera su separación vertical o altura entre ellos (h), entonces la diferencia de presión entre un punto y otro es igual a:
(1,3)

Donde el término ρgh es denominado PRESIÓN MANOMÉTRICA debida únicamente al peso del líquido.2.2. PRINCIPIO DE PASCAL.-

Para la determinación de densidades se aplica principio por lo cual debemos considerar su enunciado que dice:

“La presión externa aplicada a un líquido confinado se transmite si ninguna variación por todas las direcciones y a todos los puntos del fluido”

Este principio queda demostrado al aplicar una presión externa por medio de un émbolo a un recipiente que contieneunos tapones extraíbles en sus paredes se observa que en el momento en el momento en que la presión dentro el recipiente es muy elevada los tapones saltarán en el mismo instante sin importar su distancia desde el émbolo, con lo cual se confirma que la presión es la misma en todos los puntos del recipiente

Para el caso de las densidades tenemos que si a un tubo en U que contiene agua sometidoa la presión atmosférica se le agrega un líquido problema (X) la altura de ambos cambiara pero la altura del líquido no será siempre igual a la altura desplazada de agua, así, al establecer un plano isobárico en el extremo inferior del líquido problema se tendrá que las presiones en dos puntos situados a la misma altura en ese plano serán:



De aquí tendremos que:
 (1,4)

Estaecuación será la ecuación a evaluar en el presente trabajo experimental.







3. SISTEMA DE EXPERIMENTACIÓN.-

Los materiales a utilizar en el presente laboratorio son los siguientes:



No
MATERIAL
CARACTERÍSTICAS
1
Manómetro en U
PIREX (+/-1mm)
2
Embudo Invertido
Plástico (+/-1mm)
3
Matraz Volumétrico
PIREX (+/-1ml)
4
Manguera de Goma
-------------------
5
Papel Milimetrado
-------------------...