TERMODINAMICA PRACTICA 1 PRESION

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Universidad Nacional Autónoma De México
 Facultad De Ingeniería 
Laboratorio De Termodinámica
Práctica #1 Presión 
Brigada 3
-Carlos López Joel Eduardo
 -Domínguez Sanagustín Said Iván 
-Ramírez Gómez José Angel
 -Monter Perez Kevin
Grupo De Laboratorio: 18
Semestre 2018-1
Fecha De Entrega 25/08/2017
Objetivos.
-Demostrar la aplicación de presión relativa y absoluta para un fluido estático mediante el uso de un manómetro diferencial en U.
-Establecer el modelo matemático que relaciona la presión absoluta con la profundidad en distintos fluidos estáticos, asociándolos a la medición del manómetro diferencial.
Bases teóricas.
El término presión hidrostática se refiere al estudio de la presión a diferentes profundidades en los fluidos sin movimiento. Un fluido es una sustancia que puede escurrir fácilmente y que puede cambiar de forma debido a la aplicación de pequeñas fuerzas. Por lo tanto, el término fluido incluye tanto a los líquidos y gases.
Presión (P): La presión en cualquier punto de la frontera de un sistema es la razón de la fuerza normal, F, normal ejercida sobre un área, A. Es una propiedad intensiva. En el SI se utiliza el Pascal [Pa], definido como [N/m2].
Matemáticamente: = 𝐹 /𝐴
Presión absoluta (Pabs): Es la presión en un punto determinado del sistema ya que se mide con respecto a una presión igual a cero.
Presión manométrica (Pman): Es la diferencia entre la presión absoluta de un sistema y la presión atmosférica. La lectura de un manómetro es un ejemplo de presión relativa y ésta puede ser positiva o negativa.
Presión manométrica positiva (Pman): Es la diferencia entre la presión absoluta de un sistema y la presión atmosférica, siendo la presión del sistema mayor que la presión atmosférica. En este caso la presión absoluta del sistema se calcula como:
Pabs = Patm + Pman
Presión manométrica negativa (Pvac): Es la presión que se presenta cuando la presión atmosférica es mayor que la presión absoluta de un sistema (comúnmente se conoce como presión vacuométrica). La presión absoluta de un sistema cuyo valor de presión manométrica es negativo y se calcula como:
Pabs = Patm - Pvac
Presión barométrica o atmosférica (Patm Pbar): Es la presión que ejerce la atmósfera, es decir, el peso de la atmósfera que hay por encima de un área. Normalmente se conoce como presión barométrica debido a que puede ser determinada utilizando un barómetro de Torricelli. Su valor depende de la ubicación geográfica y el clima local. 
La atmósfera estándar se utiliza como valor de referencia y se define en función de la altura de una columna de mercurio que es soportada a nivel del mar en un barómetro de Torricelli, definiéndose así, como la presión ejercida por una columna de mercurio, cuya longitud es precisamente de 760 [mm]Hg a una temperatura correspondiente al punto de fusión del agua sometido a una aceleración gravitacional estándar.
Equivalencia de la Presión atmosférica en otras unidades:
	29.92
	1
	1.013
	101 325
	14.7 [psi]
	10.33
	1.043
	[in]Hg
	[atm]
	[bar]
	[Pa]
	
	[m]H2O
	[kgf/cm2]
Manómetro: Un manómetro es un instrumento que permite obtener el valor de la presión de un sistema. Puede consistir en un tubo en forma de U que contiene un líquido. Un extremo del tubo está a una presión P que se desea medir (la del sistema) y el otro, en contacto con la atmósfera, está a una presión Pa. Medir esta diferencia de presión en términos de la altura de una columna de líquido.
Desarrollo.
 
1. Sumergir la campana de inmersión, conectada al manómetro diferencial, en cada uno de los líquidos contenidos en los vasos de precipitados de 1 litro. Observar cómo cambia el nivel del líquido manométrico contenido en el manómetro diferencial al ser sumergido en cada líquido desconocido mientras se varía la profundidad en cada uno de ellos. 
2. Utilizando el manómetro diferencial y los líquidos proporcionados: 
 Tomar lecturas de la diferencia de niveles del líquido manométrico que se establece entre los ramales del manómetro cuando se sumerge la campana de inmersión a distintas profundidades en un líquido estático. Repetir el procedimiento para cada uno de los líquidos proporcionados.
3. Calcular las diferencias de presión obtenidas.
4. Convertir los valores obtenidos de presión relativa o manométrica a valores de presión absoluta.
5. Realizar y analizar el gráfico.
Resultados
Fluido 1(Agua)							PCDMX=73420[Pa]
	EVENTO
	h[m]
	Z[m]
	Prel[Pa]
	Pabs[Pa]
	1
	0.10
	0.12
	1173.6
	74593.6
	2
	0.09
	0.108
	1056.24
	74476.24
	3
	0.08
	0.09
	880.2
	74300.2
	4
	0.07
	0.085
	831.3
	74251.3
	5
	0.06
	0.074
	723.72
	74143.72
	6
	0.05
	0.06
	568.8
	73988.8
	7
	0.04
	0.05
	489
	73909
	8
	0.03
	0.038
	371.64
	73791.64
	9
	0.02
	0.025
	244.5
	73664.5
	10
	0.01
	0.012
	117.36
	73537.36
Modelo matemático: Pabs vs Profundidad
Pabs(h)= 11462.4[N/m^3]*h[m] + 73435.204 [Pa]
El significado de la pendiente= 11462.4 es el producto entre la densidad y la gravedad, por lo tanto sus unidades son Kg/m3 * m/s2= N/m3.
La densidad del fluido usado (agua) se obtiene de la ecuación anterior: g=11462.4
=11462.4/g   =11462.4/9.78     = 1179.09 kg/m3
Fluido 2(anticongelante)
	EVENTO
	h[m]
	Z[m]
	Prel[Pa]
	Pabs[Pa]
	1
	0.10
	0.139
	1555.17648
	74975.17648
	2
	0.09
	0.125
	1398.54
	74818.54
	3
	0.08
	0.112
	1253.09184
	74673.09184
	4
	0.07
	0.10
	1118.832
	74538.832
	5
	0.06
	0.088
	984.57216
	74404.57216
	6
	0.05
	0.082
	917.44224
	74337.44224
	7
	0.04
	0.072
	805.55904
	74225.55904
	8
	0.03
	0.058
	648.92256
	74068.92256
	9
	0.02
	0.045
	503.4744
	73923.4744
	10
	0.01
	0.035
	391.5912
	73811.5912
Modelo matemático: Pabs vs Profundidad
Pabs(h)= 12585[N/m^3]*h[m] + 73686 [Pa]
1286.80 kg/m3
Conclusión.
Se cumplió el objetivo de calcular la presión relativa y absoluta con un manómetro para un fluido estático. Con los datos experimentales pudimos establecer el modelo matemático para la presión. Se puede notar una variación constante del incremento de la presión respecto con la profundidad, obteniendo casi un modelo lineal idóneo.
Con el experimento nos dimos cuenta de que no se necesita aparatos de medición más complejos, ya que las bases teóricas que vimos en el previo y el sencillo sistema del tubo U, nos sirvieron para obtener las presiones. 
Referencias.
Wark, Kennet, Termodinámica. Sexta Edición, 2001 España. Mc Graw Hill. 
Cengel, Y. A.; Boles, M.A.: Termodinamica. Octava Edición, 2015, México. Mc Graw-Hill.
Tipler, Paul A. Física Para la Ciencia y Tecnología, Cuarta Edición, 2001 España. Reverté.
Gráfico de Presion vs Profundidad - Anticongelante
Valores Y	0.1	0.09	0.08	7.0000000000000007E-2	0.06	0.05	0.04	0.03	0.02	0.01	74975.176479999995	74818.539999999994	74673.091839999994	74538.831999999995	74404.57215	9999996	74337.442240000004	74225.559039999993	74068.922560000006	73923.474400000006	73811.591199999995	Profunidad[m]
Presion
Gráfico de Presion vs Profundidad - Agua
Valores Y	0.1	0.09	0.08	7.0000000000000007E-2	0.06	0.05	0.04	0.03	0.02	0.01	74593.600000000006	74476.240000000005	74300.2	74251.3	74143.72	73988.800000000003	73909	73791.64	73664.5	73537.36	Profunidad[m]
Presion