Presion estatica y relativa
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Este informe presenta los resultados de 5 experimentos realizados para medir y calcular presiones estáticas y relativas. Los experimentos incluyeron la medición de presiones con manómetros en forma de U, observación del efecto de la presión en un globo y evaporación de agua, medición de la presión arterial, determinación de la densidad de parafina y cálculo del cero absoluto mediante la relación entre presión y temperatura.
Presion estatica y relativa
- 1. Informe N° 6 Medición y Cálculo De Presión Estática y Relativa Universidad de Santiago de Chile Facultad de Química y Biología Técnico en Análisis Químico y Físico Nombre: Patricio Ramírez Profesor: Ricardo Maldonado Fecha: 21 noviembre 2012
- 2. 1. Objetivos Reconocer instrumentos para determinar la presión del fluido. Determinar presiones mayores y menores a la atmosférica. Determinar la densidad de un líquido a partir de las medidas de presión. Determinar experimentalmente la temperatura correspondiente al cero absoluto, en grados Celsius. 2. Materiales Manómetro en forma de U Regla Campana de Vacio. Globo. Vaso Precipitado. Esfigmomanómetro. Tubo en U, para medir Densidades. Catetómetro. Distintos líquidos. Densímetro. Hervidor. Equipo PASCO para determinar el cero absoluto. Vasija Plástica para depositar agua y hielo Hielo 3. Resultados Experiencia I ● Tabla 1. Altura de distintos líquidos en manómetro en u abierto Agua Colorada Glicerina Etanol Sobrepresión (m) 0,04 0,029 0,032 Enrarecimiento (m) 0,039 0,044 0,052 Densidad (Kg/m3) 1580 1261 780 ● Tabla 2. Presión calculada con agua coloreada en manómetro en u Agua coloreada Presion mm Hg Pa p.s.i presion absoluta Sobrepresión 1334,9 177934,2 25,8 273314 Enrarecimiento 111,7 14889,7 2,2 110270 ● Tabla 3 Presión calculada con agua coloreada en manómetro en u
- 3. Glicerina Presion mm Hg Pa p.s.i presion absoluta Sobrepresión 1074,0 143147,8 20,8 238527,8 Enrarecimiento 171,8 22904,8 3,3 118285 ● Tabla 4 Presión calculada con agua coloreada en manómetro en u Alcohol etilico Presion mm Hg Pa p.s.i presion absoluta (Pa) Sobrepresión 960,2 127983,7 18,6 223364 Enrarecimiento 318,1 42399,0 6,1 137779 Experiencia II a) Al extraer el aire de la campana de vacio las moléculas de aire en el interior del globo tienden a separarse más entre ellas para igualar la presión exterior y mantener el equilibrio, lo que provoca el aumento del volumen del gas y por ende del globo. b) En este experimento se observo que el agua se evaporaba al someterla a un ambiente de vacio, esto se puede explicar utilizando la presión de vapor, que dice “La presión ejercida por el vapor cuando se encuentra en equilibrio con el líquido, a una determinada temperatura, se denomina presión de vapor y su valor aumenta al aumentar la temperatura”. Cuando el liquido esta expuesto la “presion ejercida por el vapor” corresponde a la presion ejercida por la atmosfera presente, por lo que esta presión de vapor no solo depende de la temperatura y de la presión del vapor mismo, sino que también de la presión ejercida por el ambiente. Cuando la presion de vapor se iguala o supera a la presion atmosférica las moléculas del liquido pueden pasar al estado gaseoso mas fácilmente. Como se puede observar en la tabla “P” a 24ºC (temperatura más común en el laboratorio) la presión de vapor del agua es de 22,756 mm Hg, nosotros al sacar el aire de la campana de vacio disminuimos la presion en ese ambiente por lo que el agua se encontró probablemente a una presion igual o menor a su presion de vapor e inducimos una ebullición que a la presion atmosférica no hubiera ocurrido. o Tabla p
- 4. Experiencia III ● Tabla 1. Presión arterial Presión mm Hg Pa sistólica diastólica sistólica diastólica Patricio 120 80 15994,7 10663,2
- 5. Experiencia IV ● Tabla 1. Determinación de densidad de la parafina con líquidos patrones Agua con parafina (m) Alcohol con Parafina (m) Glicerina con Parafina (m) Parafina con Colorante (m) Altura 1 0,11 0,084 0,098 0,105 Altura 2 0,176 0,125 0,108 0,162 Altura 3 0,036 0,036 0,004 0,043 ρ parafina 545,5 692,8 504,4 754,4 Experiencia V ● Grafico 1 y = 2.996x - 262.1 R² = 0.998 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 Temperatura(ºC) Presión (KPa) Temperatura v/s Presion Proyección Lineal T v/s P Temperatura v/s Presión
- 6. 4. Cuestionario 1. La presión manométrica es siempre un numero positivo Si, puesto que es una diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío. 2. La presión Atmosférica normal y la presión atmosférica local significan lo mismo No significan lo mismo, puesto que: La presión atmosférica normal es un valor estandarizado que sirve como patrón de medida y la presión local se refiere a la presión real que hay en un lugar y momento concreto. 3. Un líquido hierve cuando la presión atmosférica que actúa sobre su superficie es la presión de vapor. Si, la ebullición se produce cuando se igualan la presion atmosférica con la presion de vapor del liquido 4. En la cuidad de Santiago, el agua hierve a 100 ºC Santiago se encuentra a unos 560 metros sobre el nivel del mar, por lo que el agua entra en ebullición a alrededor de 80 ºC. 5. La presión atmosférica en la ciudad de Santiago oscila alrededor de los 750 mm Hg No debido a la diferencia de altura, la presión atmosférica en de Santiago es de: 711 mm Hg. 6. Los fluidos son capaces de soportar esfuerzos de tracción No, puesto que la estática trata con los fluidos sin movimiento, o más concretamente, con los fluidos que no sufren ninguna deformación, o lo que es lo mismo, en los cuales no existe ningún gradiente de velocidades. 7. La presión que ejerce un fluido sobre el fondo de un estanque depende de aquella superficie. No, depende de la densidad del fluido, de la altura de la columna y de la presión atmosférica (cuando corresponde) 8. La presión atmosférica varia linealmente con la altura Si, varía linealmente con la altura en función de 1 mm Hg por cada 300 metros 9. La presión absoluta se mide respecto del vacio absoluto. Si 10. La fuerza de empuje depende del peso del cuerpo. No, por que depende del peso del fluido desalojado al sumergir el cuerpo. 11. El empuje es equivalente, a la diferencia entre el peso en el aire y el peso del cuerpo sumergido en un líquido. Si, es el principio de Arquímedes .
- 7. 5. Discusión y conclusiones Para la experiencia I A pesar de no tener una valor exacto de la sobrepresión y del enrarecimiento se puede decir que se pudo comprobar y calcular la existencia de ambas condiciones ya que los valores de presión obtenidos estaban por sobre la presión atmosférica para el caso de la sobrepresión y bajo la presión atmosférica para el caso de el enrarecimiento. Para la experiencia II Se pudo comprobar visualmente como las presiones siempre tienden, si no bien a igualarse (en el caso del globo), a quedar en equilibrio. Para el caso del agua se vio como el cambio de presión atmosférica influía en el punto de ebullición al hacer que la presión del ambiente (de la campana) igualara la presión de vapor del agua a 24ºC. El cambio de temperatura del agua por efecto de la ebullición al vacío si bien no se pudo encontrar una respuesta en libros o internet, se puede atribuir a que el cambio de fase liquido a solido es un proceso termodinámico en donde se produce un cambio de entropía que podría eventualmente consumir o liberar energía al medio. Para la Experiencia III Fue un poco difícil escuchar el primer pulso y el ultimo también pero se logro medir la presion arterial, la que según la información encontrada (1) me deja dentro del rango de los pre hipertensos. Para la experiencia IV Hubo diferencias en las densidades debido a que habían 2 tipos de parafina en los manómetros, una era azul y la otra incolora por lo que se puede atribuir a eso la diferencia. Pero si comparamos entre las mediciones a cada tipo de parafina la diferencia es aceptable, teniendo en cuenta los errores ocacionados por la medición con regla, las burbujas y contaminación en los limites entre cada liquido.
- 8. Para la experiencia V Según se puede obsevar en el grafico y en la ecuación de la recta (y=2,996x-262,1) el intercepto en el eje Y cae en el punto 262,1ºC que se acerca bastante al cero absoluto -273,15 ºC, el principal error se puede atribuir a la falta de datos bajo los 1,4ºC y las variaciones abruptas de temperatura al agregar los cubos de hielo.
- 9. 6. Bibliografía 6.1. http://slbn.files.wordpress.com/2008/09/tabla_presion-de-vapor.pdf 6.2. http://sensei.lsi.uned.es/palo/demos/Q3_0001/s425.htm 6.3. http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/AYC/document/atmosfera_y_clima/presion/variacionPres.htm 6.4. http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica06.htm 6.5. http://www.cie.unam.mx/~ojs/pub/Liquid3/node8.html 6.6. http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/quimica/1_anio/quimigeral/Pto._de_Ebullicion5.pdf 6.7. http://www.clinicalascondes.com/ver_pregunta.cgi?cod=1106143182