INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”. ...
PresiónLa presión de un fluido, se define comola cantidad de fuerza , que se ejercesobre una sustancia. Se puede calculara...
VISCOSIDADEs una magnitud física que mide la resistencia interna al flujo de un fluido,resistencia producto del frotamient...
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓNManómetro Diferencial:Mide la diferencia de presión entre dos puntos. Las etapas o pasos q...
EL MANÓMETRO DE BOURDONConsta de un fino tubo metálico de paredes delgadas, de secciónelíptica muy aplastada y arrollado e...
BARÓMETRO FUNCIÓNAMIENTO DEL BARÓMETROUn barómetro es un instrumento que mide la ...
TIPOS DE BAROMETROEl Tubo de Torricelli calcula, a través de un tubo de mercurio de 76 centímetros dealtura, que se equili...
EL VISCOSÍMETRO DE OSTWALD Instrumento de vidrio, posee un ensanchamiento en forma de ampolla provista d...
VISCOSÍMETRO DE TORSIÓNEs un dispositivo que se utiliza para medirviscosidad absoluta, son útiles en un ampliointervalo de...
Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN1.43E.: calcule la presión que ejerce un embolo 1.44E un cilindro hidráulico debe de s...
Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN1.45M.: calcule la presión que produce un 1.46M.: un cilindro hidráulico debe pod...
Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN 1.47E.: el elevador hidráulico de un taller de servicio de au...
Capitulo 2.: En el apéndice D se da la viscosidad dinámica de varios fluidos enfunción de la temperatura. Con dicho ap...
Capitulo 3.: Medición de Presión3.54M.: la siguiente figura muestra Paire + gas* 0.50m+ H2O* (1+0.381) m - Hg*...
3.68M.:calcular Pa-Pb Pb= H2O* 6 pulg+ Hg* 6pulg - H2O*10 pulg + Hg* 8 pulg- aceite* 6 pu...
Capitulo 4.: En la cortina vertical de un deposito hidráulico se instala una compuerta rectangular, como se ilustra ...
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Presion y viscosidad

presentación sobre las propiedades presión y viscosidad. También contiene una breve relación de los diferentes instrumentos que se emplean para medirlas.
Published on: Mar 4, 2016
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Transcripts - Presion y viscosidad

  • 1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”. EXTENSION VALENCIA INVESTIGACION DE OPERACIONES II. PRESIÓN, VISCOSIDAD Y SUPERFICIES SUMERGIDAS Integrantes. : Blanco Jakeline 20.030.031 Escalona Sorangel 18.763.238Prof.: José Luis Morillo Márquez Miguel 11.586.728 Mendoza Eyders 14.393.098 Ramírez Eraidith 16.596.387 Valencia, de 03 de Julio del 2012
  • 2. PresiónLa presión de un fluido, se define comola cantidad de fuerza , que se ejercesobre una sustancia. Se puede calculara través de la siguiente formula: PRESIÓN PRESIÓN PRESIÓN MANOMÉTRICA ABSOLUTA ATMOSFÉRICA Una presión manométrica La presión absoluta La magnitud real de laque este por encima en vacio perfecto es presión atmosférica de la presión la presión mas baja varia con el lugar atmosférica posible, por medio de y las condiciones es positiva, caso esto se puede decir climatológicas, es decir contrario la presión será esta presión varia es negativa siempre positiva continuamente
  • 3. VISCOSIDADEs una magnitud física que mide la resistencia interna al flujo de un fluido,resistencia producto del frotamiento de las moléculas que se deslizan unascontra otras. La inversa de la viscosidad es la fluidez. • Representa la viscosidad dinámica del líquido y es medida por el tiempo en que tarda en fluir Viscosidad a través de un tubo capilar a una Absoluta determinada temperatura. Sus unidades son el poise o cent poise (gr/Seg Cm), siendo muy utilizada a fines prácticos. • Representa la característica propia del líquido desechando las fuerzas que genera su Viscosidad movimiento, obteniéndose a través del cociente entre la cinemática viscosidad absoluta y la densidad del producto en cuestión. Su unidad es el stoke o centistoke (cm2/seg).
  • 4. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓNManómetro Diferencial:Mide la diferencia de presión entre dos puntos. Las etapas o pasos que se utilizan en el calculo de diferencia de presiones son:1. Número de "puntos estratégicos" indicados por los niveles de contacto de los fluidos. Se requiere cierta práctica para escoger los puntos que permitan los cálculos más sencillos.2. A partir de la carga de presión incógnita P/ h en uno de los puntos extremos, escríbase una suma algebraica continua de cargas , pasando de un punto a otro e igualando la suma continua a la carga incógnita P / h en el otro extremo.3. Resuélvase la ecuación para la diferencia de cargas, de presión y redúzcase a diferencias de presión si se desea.
  • 5. EL MANÓMETRO DE BOURDONConsta de un fino tubo metálico de paredes delgadas, de secciónelíptica muy aplastada y arrollado en forma de circunferencia. Estetubo (que se aprecia en la fotografía) está cerrado por un extremoque se une a una aguja móvil sobre un arco graduado. El extremolibre, comunica con una guarnición (parte superior de la fotografía)que se conectará al recipiente que contiene el gas comprimido.Cuando la presión crece en el interior del tubo, éste tiende aaumentar de volumen y a rectificarse, lo que pone en movimientola aguja.MANÓMETROS DE COLUMNA LÍQUIDAEste tipo de manómetros es la forma más sencilla de dispositivopara medir presiones, donde la altura, carga o diferencia de nivel, ala que se eleva un fluido en un tubo vertical abierto conectado a unaparato que contiene un líquido, es una medida directa de lapresión en el punto de unión y se utiliza con frecuencia para Mostarel nivel de líquidos en tanques o recipientes.Puede utilizarse el mismo principio con indicadores de tubo en U,en el cual, conocida la densidad del líquido empleado en él, lacarga o altura constituye una medida de la presiónrelacionándola con la correspondiente a la atmosférica., cuando esnecesario ( como en el caso de la presión de un gas) que lapresión se mida por la altura o carga de algún fluido distinto deaquel cuya presión se busca.
  • 6. BARÓMETRO FUNCIÓNAMIENTO DEL BARÓMETROUn barómetro es un instrumento que mide la Un barómetro de mercurio funciona de la siguientepresión atmosférica. La presión atmosférica manera: Tenemos un tubo de vidrio cerrado porrepresenta el peso por unidad de superficie arriba y abierto por abajo, lleno de mercurio (sinejercida por la atmósfera. aire), y lo colocamos sobre un recipiente abierto, lleno también de mercurio. En el seno del mercurio,La presión atmosférica equivale a la altura de la presión es igual para todos los puntos situadosuna columna de agua de unos 10 m de altura. ala misma altura. Eso quiere decir que la presión enEn los barómetros de mercurio, cuya densidad la superficie del mercurio, en el recipiente abierto,es 13.6 veces mayor que la del agua, la es igual a la presión en el tubo, a esa misma altura.columna de mercurio sostenida por la presión Es decir, la presión atmosférica es igual a la presiónatmosférica al nivel del mar en un día ejercida por el mercurio del tubo, que esté por endespejado es de aproximadamente unos 760 cima de la superficie. Si en el tubo hay un poco demm. Los barómetros son instrumentos aire, la presión de éste se sumará a la del mercuriofundamentales para medir el estado de la del tubo, de forma que la altura del mercurio seráatmósfera y realizar predicciones menor. Si la presión del aire del tubo es inferior a lameteorológicas. Las altas presiones se atmosférica, el mercurio del interior alcanzará máscorresponden con buen tiempo mientras que altura que la del mercurio exterior. Si es superior,las bajas presiones son indicadores de alcanzará menos altura (suponiendo queregiones de tormentas y borrascas. sumergimos el tubo lo suficiente). Y si es igual, el nivel del mercurio del tubo estará exactamente a la misma altura que la superficie del mercurio del recipiente abierto.
  • 7. TIPOS DE BAROMETROEl Tubo de Torricelli calcula, a través de un tubo de mercurio de 76 centímetros dealtura, que se equilibra con la presión atmosférica. De acuerdo con sus estudios, elaire presiona sobre sobre cada centímetro cuadrado con un peso de 1.033 gramos,es decir, 1,033 g/cm. (Esto surge del conocimiento del peso de un centímetro cúbicode mercurio: 13,59 g/cm3, que fuera multiplicado por 76 cm. de altura del mercurioen el tubo, con lo que se obtiene que 13,59g/cm3 X 76 cm. = 1.033 g/cm3).De esafórmula surge la unidad para medir presiones, llamada atmósfera:1 atmósfera = 1.033 gramosLa presión atmosférica es variable, e influencian en esto: Variación de la altura: Amayor altitud menor presión. (A mayor altura, menos masa de aire existente)Humedad o sequedad del aire (El aire húmedo es menos pesado que el aire seco). Barómetro de Fortín: es más perfeccionado pero basado en el de Torricelli , Seemplea en las estaciones meteorológicas y lleva el nombre del Físico que loperfeccionó.Los barómetros metálicos son menos sensibles que los de mercurio pero másprácticos y transportables. El más utilizado es el holostérico, que hace vacío en unacaja metálica.El Barógrafo es un barómetro holostérico formado por varias cajas, con mayorsensibilidad.Altímetro: es un barómetro que señala la altitud sobre el nivel del mar, de un lugar,y la presión atmosférica. Es metálico y provisto de una doble graduación. Era usadopor los aviadores.El Barómetro para la previsión del tiempo: indica en su cuadrante la presión y elestado del tiempo.El barómetro aneroide es un barómetro preciso y práctico; en éste, la presiónatmosférica deforma la pared elástica de un cilindro en el que se ha hecho un vacíoparcial, lo que a su vez mueve una aguja.
  • 8. EL VISCOSÍMETRO DE OSTWALD Instrumento de vidrio, posee un ensanchamiento en forma de ampolla provista de sendos enrases, conectado a un tubo capilar vertical que se une a un segundo ensanchamiento destinado a la colocación de la muestra en una primera operación, y del agua o líquido de referencia en otra operación complementaria. El conjunto se introduce en un baño termostático para fijar la temperatura con precisión. Es indispensable la concreción de este valor, porque la magnitud de la viscosidad, o de su inverso la fluidez, son altamente dependientes de la temperatura. En el viscosímetro de Ostwald se calcula la viscosidad de un líquido mediante la medida del tiempo que tarda en atravesar un tubo capilar, que como su nombre indica es lo suficientemente estrecho como para apreciar una dificultad notable en el paso del líquido.
  • 9. VISCOSÍMETRO DE TORSIÓNEs un dispositivo que se utiliza para medirviscosidad absoluta, son útiles en un ampliointervalo de viscosidades y valiosos para elestudio de sistemas no newtonianos, sirve para Bulbo superiortrabajos de mayor precisión.Este instrumento permite calibrar con precisión Amedidores de presión con intervalos de 1 - 300bar. La presión del sistema es producida por unariete hidráulico accionado por cabestrante,equilibrado por un peso muerto que actúa sobreun pistón de área conocida. Se utiliza aceitecomo fluido hidráulico. La presión desarrolladaes aplicada al indicador a calibrar. Seproporciona un nivel de burbuja y patasajustables para permitir la nivelación delinstrumento por el operador. Un indicador deflotación montado en la placa superior eliminala incertidumbre al flotar el pistón Figura B
  • 10. Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN1.43E.: calcule la presión que ejerce un embolo 1.44E un cilindro hidráulico debe de serque aplica una fuerza de 2500 lb, en el aceite capaz de aplicar una fuerza de 8700lb. Elque se encuentra dentro de un cilindro cerrado. diámetro del embolo es de 1.50 pulg. CalculeEl embolo tiene un diámetro de 3.00 pulg. la presión que requiere el aceite. A = ¶ * D2 P= 4*F A = ¶ * D2 P= 4*F ¶ * D2 4 ¶ * D2 4Datos: Datos:F= 2500 lbf F= 8700 lbfD= 3 pulg D= 1.50 pulgP =4*2500 lbf ¶*(3)2 pulg 2 P = 4*8700 lbf ¶*(1.5) pulg2 2P =353.68 lbf pulg2 P =4923.19 lbf pulg2
  • 11. Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN1.45M.: calcule la presión que produce un 1.46M.: un cilindro hidráulico debe poderembolo que aplica una fuerza de 12.0 KN, en el ejercer una fuerza de 38.8 KN, en el aceiteaceite contenido en un cilindro cerrado. El contenido en un cilindro cerrado. El embolodiámetro del embolo es de 75mm. tiene un diámetro de 40 mm. Calcule la presión que necesita el aceite. A = ¶ * D2 P= 4*F A = ¶ * D2 P= 4*F ¶ * D2 4 ¶ * D2 4Datos:F= 12.0 KN Datos:D= 75 mm * 1 m = 0.075 m F= 38.8 KN 10 3 mm D= 40 mm * 1 m = 0.040 m 10 3 mmP =4*12.0 KN ¶*(0.075)2 m 2 P =4*38.8 KN ¶*(0.040)2 m 2P =2716.24 Kpa P =30876.06 Kpa
  • 12. Capitulo 1.: DEFINICIÓN DE PRESIÓN 1.47E.: el elevador hidráulico de un taller de servicio de automóviles tiene un cilindro cuyo diámetro es de 8.0 pulg. Cual es la presión que debe tener el aceite para poder levantar 6000 lb? A = ¶ * D2 P= 4*F 4 ¶ * D2 Datos: F= 6000 lbf D= 8.0 pulg P = 4*6000 lbf ¶*(8.0) pulg2 2 P =119.37 lbf pulg2
  • 13. Capitulo 2.: En el apéndice D se da la viscosidad dinámica de varios fluidos enfunción de la temperatura. Con dicho apéndice. Proporciones el valor de laviscosidad de los fluidos siguientes2.18M.: agua a 40°Cµ= 6.0*10-4 Pas2.19M.: agua a 5°Cµ= 1.5*10-3 Pas2.20M.: Aire a 40°Cµ= 2.0*10-5 Pas
  • 14. Capitulo 3.: Medición de Presión3.54M.: la siguiente figura muestra Paire + gas* 0.50m+ H2O* (1+0.381) m - Hg* 0.457 m = 0un tanque cerrado que contienegasolina flotando sobre el agua.Calcule la presión del aire por arriba Paire= Hg* 0.457 m- gas* 0.50m+ H2O* (1.381) mde la gasolina. Donde : Hg= *g = r* H2O*g Hg = 13.54 * 1000 kg * 9.8 m 1KN = 132.69 KN m3 s2 10 3N m3 H2O = *g = 1000 kg * 9.8 m 1KN = 9.8 KN m3 s2 10 3N m3 gasolina = r* H2O*g = 0.68*1000 kg * 9.8 m 1KN = 6.66 KN m3 s2 10 3N m3Paire= 132.69 KN * 0.457 m- 6.66 KN * 0.50m- 9.8 KN * (1.381) m m3 m3 m3 Paire= 43.78 KN / m 2 = 43.78 Kpa
  • 15. 3.68M.:calcular Pa-Pb Pb= H2O* 6 pulg+ Hg* 6pulg - H2O*10 pulg + Hg* 8 pulg- aceite* 6 pulg = Pa Pb= H2O* 4 pulg+ Hg* 14pulg - aceite* 6 pulg = Pa Pa-Pb= Hg* 14pulg - H2O* 4 pulg - aceite* 6 pulg Hg = r* H2O*g/gc Hg = 13.54*62.4 lb*m * 32.2 ft/ s2 = 844.90 lbf ft 3 32.2 lb*m*ft ft 3 H2O = *g/gc Lbf* s 2 H2O = 62.4 lb*m * 32.2 ft/ s 2 = 62.4 lbf ft 3 32.2 lb*m*ft ft 3 Lbf* s 2 Aceite = r* H2O = 0.90* 62.4 = 56.16 lbf 3 ft 3Pa-Pb= 844.90* 14 – 62.4* 4 – 56.16* 6 Lbf * pulg * 1 ft 3 3 ft 1728 m Pa-Pb= 6.51 lbf / m2
  • 16. Capitulo 4.: En la cortina vertical de un deposito hidráulico se instala una compuerta rectangular, como se ilustra en la figura. Calcule la magnitud de la fuerza resultante sobre la compuerta y la ubicación del centro de presión. Además, calcule la fuerza sobre cada uno de los dos pestillos mostrados Fr= H2O * (h/2) *A H2O = *g/gc H2O = 62.4 lb*m * 32.2 ft/ s 2 = 62.4 lbf ft 3 32.2 lb*m*ft ft 3 Lbf* s 2 Fr= 62.4 lbf * 1.8 ft * 8 ft * 3.6 ft = 3234. 82 lbf ft 3 M= F* d = (Fr* 1.2ft- Frc* 4.0 ft = 0 Frc = Fr *1.2 ft = 3234.816 lbf * 1.2 ft 4.0 ft 4.0 ftFuerza por cada pestillo= Frcom = 970.44 = 485.22 lbf Frc = 970.44 lbf 2 2