Informe- Practica-2 Líquidos NO Miscibles PDF

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INFORME-PRACTICA-2 LÍQUIDOS NO MISCIBLES....

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONSAGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PRÁTICA N°2 DE LABORATORIO CURSO: FÍSICA

Pasache calderón ramiro Katia castillo Braco DOCENTE: ALFONSO MENDOZA GAMARRA MECÁNICA DE FLUIDOS

PRÁCTICA N°2 DE LABORATORIO LÍQUIDOS NO MISCIBLES OBJETIVOS: 1) Construcción del tubo en U 2) Determinar la densidad de un fluido desconocido FUNDAMENTO TEÓRICO Tubos en U y manómetros. o Fluidos miscibles. Consideremos el caso de un sistema de vasos comunicantes (o un tubo en U) que contiene un fluido de densidad ρ. Si denominamos 0A y 0B a dos puntos en la base que se encuentran a la misma altura y sin ningún obstáculo entre medias, está claro que la presión en ambos puntos es la misma, p0A = p0B . Sin embargo queda la duda acerca de lo que ocurre con las presiones en los puntos M y N, que se encuentran a una altura d por encima de 0A y 0B y que no están comunicados de una forma tan clara y directa como lo están los puntos 0A y 0B. Sin embargo, se ve enseguida que si la diferencia de presiones entre M y 0A es pM − p0A = −ρgd y la diferencia de presiones entre M y 0B es pM − p0B = −ρgd, al tener en cuenta que p0A = p0B , se obtiene directamente que para un fluido en reposo, pN = pM . o Fluidos no miscibles. Las cosas no son tan claras sin embargo, si se tienen fluidos no miscibles. Consideremos el caso de la figura en el que se tienen dos fluidos no miscibles, de forma que el fluido en la columna B es más denso que el fluido en la columna A. Sea C la línea que pasa por la interfase entre los dos fluidos y une dos puntos a la misma altura. Sean M y N dos puntos a la altura del nivel superior de la columna B. Si las dos columnas están abiertas a la atmósfera, las presiones respectivas en M y N serán pN = patm y pM = patm + γAdA, por lo que claramente pM > pN .

En líquidos no miscibles las presiones a la misma altura son en general distintas. El esquema de la figura nos permite obtener la densidad relativa de los dos fluidos. Como las presiones en la línea C son las mismas para la columna A que para la B, al corresponder a un mismo fluido, se tiene que de pCA = patm + γAhA y pCB = patm + γBhB se obtiene γAhA = γBhB, lo que permite obtener la densidad relativa en función de la altura de las distintas columnas como:

Manómetros. Consideremos ahora el caso de un manómetro que queremos utilizar para medir la presión en un recipiente A en la forma que se muestra en la figura. Como a la altura MN hay un único fluido, pN = pM. Como la presión en M viene dada por pM = pA + γAd y la presión en N por pN = patm + γh, se tiene que la presión en el depósito A vendrá dada por:

que en el caso habitual de un fluido manométrico mucho más denso que el fluido en A se reduce a pA = patm + γAh Esta aproximación es en general válida si γ ≫ γA. En caso contrario es necesario utilizar la primera de las expresiones. Normalmente con el mercurio como fluido manométrico la aproximación va bastante bien, a no ser que se quiera medir la presión de un fluido, ya que la densidad relativa del mercurio respecto del agua es alta, de 13,6. La presión es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. Un manómetro es un instrumento que se utiliza para medir la presión puntual de un gas o un líquido encerrado en un recipiente, o que fluye por una tubería o canal cerrado. Los manómetros son muy utilizados en la industria y en la vida cotidiana, para verificar la presión de gases comprimidos o almacenados en taques. Por lo general, están hechos con tubos de vidrio en forma de U y llevan dentro un líquido, que al ser empujado por la presión del gas o del fluido a medir crea una diferencia de altura, la cual, muestra la presión del gas que estamos analizando. En este artículo veremos cómo hacer un manómetro casero con materiales cotidianos y fáciles de conseguir. El manómetro es un instrumento utilizado para la medición de la presión en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de la presión entre el fluido y la presión local. En la mecánica la presión se define como la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie.

La presión suele medirse en atmósferas (atm); en el sistema internacional de unidades (SI), la presión se expresa en newton por metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La atmósfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio en un barómetro convencional. Cuando los manómetros deben indicar fluctuaciones rápidas de presión se suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea. Hay que tener en cuenta que la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, entonces hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Cuando se obtiene una medida negativa en el manómetro es debida a un vacío parcial. Miscibilidad es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una disolución. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro. El agua y el etanol (alcohol etílico), por ejemplo, son miscibles en cualquier proporción. Por el contrario, se dice que las sustancias son inmiscibles si en alguna proporción no son capaces de formar una fase homogénea. Por ejemplo, el éter etílico es en cierta medida soluble en agua, pero a estos dos solventes no se les considera miscibles dado que no son solubles en todas las proporciones

TUBO EN U:

MATERIALES: o o o o o o o o

Manguera transparente Madera Cinta Agua Aceite Papel milimetrado Soportes con clavos pequeños Jeringa

Procedimiento: Primero debemos echar el agua dentro de la manguera, hasta una cierta altura, y medirlo, eso vendría a ser H2 Luego echaremos el aceite y comprobaremos que el agua subirá una altura mayor, al igual que el aceite, pero no se van a mezclar.

N°

H1(aceite)

H2(agua)

1

7.5

6

2

7.2

6.2 Densidad del agua: 997 kg/m³

3

7.8

6.5

4

7

6.4

5

7.9

7

6

8

7.1

7

7.6

6.3

8

7.1

5.9

9

7.7

6.4

10

8.2

7.2

Densidad del aceite: 0,917 g / cm³ Error en H1: (7.5 + 7.2 + 7.8 + 7 + 7.9 + 8 + 7.6 + 7.1 + 7.7 + 8.2 ) / 10 =7.6 Error en H2: ( 6 + 6.2 + 6.5 + 6.4 + 7 + 7.1 + 6.3 + 5.9 + 6.4 + 7.2 ) / 10 =6.5

CONCLUSIONES: Cabe destacar, el estudio con base a todo lo referido sobre manómetros, podemos decir que esto cumplen un rol muy importante a nivel industrial y comercial, ya que los mismos, son usado casi diariamente, por diferentes y grandes compañías industriales que laboran en este campo, como lo es, el estudio de las presiones. Los manómetros son los aparatos esenciales para la medición de las presiones que van desde un punto a otro, tomando en cuenta el nivel y los factores que pueden llegar a afectar éste fenómeno de medición. La manometría, es el proceso mediante el cual un líquido es sometido a una medida de presión, para establecer los parámetros o niveles de altura que éste puede llegar a alcanzar. Todo esto es posible gracias a un aparato denominado manómetro....