Presión en Un Fluido en Reposo

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INSTITUTO ORIENTE

INSTITUTO ORIENTE

QUINTO SEMESTRE DE BACHILLERATO

QUINTO SEMESTRE DE BACHILLERATO

FÍSICA II

FÍSICA II

PRÁCTICA #12: Presión en n !i" en re$s

PRÁCTICA #12: Presión en n !i" en re$s

O%&e'i(s

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• Determinar la densidad relativa de un líquido empleando el tubo en U.Determinar la densidad relativa de un líquido empleando el tubo en U. •

• Determinar la presión absoluta y manométrica del aire encerrado en una jeringaDeterminar la presión absoluta y manométrica del aire encerrado en una jeringa

In'r"))ión

In'r"))ión

Uno de los métodos más sencillos utilizados para determinar densidades relativas de Uno de los métodos más sencillos utilizados para determinar densidades relativas de líquidos inmiscibles es el del tubo en U. Este tubo consiste simplemente de un tubo de líquidos inmiscibles es el del tubo en U. Este tubo consiste simplemente de un tubo de vidrio o plástico transparente doblado en forma de U. omo se observa en el diagrama vidrio o plástico transparente doblado en forma de U. omo se observa en el diagrama m

máás s aaddeellaannttee! ! sse e ccuummpplle e lla a iigguuaallddaad d dde e llaas s pprreessiioonnees s een n aammbboos s bbrraazzooss !

! ddoonnddee gg es es la la grgraveavedadad! d! son son lalas s dedensinsidadadedes s de de loloss líquidos inmiscibles! colocados en cada brazo del tubo y con alturas correspondientes líquidos inmiscibles! colocados en cada brazo del tubo y con alturas correspondientes  "ver diagrama#. De esta forma! midiendo solamente las alturas de los líquidos  "ver diagrama#. De esta forma! midiendo solamente las alturas de los líquidos en el tubo! podemos determinar la densidad de un líquido respecto a otro.

en el tubo! podemos determinar la densidad de un líquido respecto a otro.

Una variante de las aplicaciones del tubo en U es su utilización como un manómetro! el Una variante de las aplicaciones del tubo en U es su utilización como un manómetro! el cual se utiliza para determinar la presión de un líquido o gas respecto a la presión cual se utiliza para determinar la presión de un líquido o gas respecto a la presión atm

atmosfosféréricaica. . $a $a ididea ea cencentrtral al de de estesta a apapliclicaciación ón es es dedetertermiminar nar la la dedepenpendedencincia a de de lala presió

presión del n del aire de una jeringa con la aire de una jeringa con la diferediferencia de alturas de ncia de alturas de los brazos del manómetrolos brazos del manómetro!! además se determinará cualitativamente la capacidad pulmonar de una persona.

además se determinará cualitativamente la capacidad pulmonar de una persona.

E*i$ + M,'eri,-es

E*i$ + M,'eri,-es

• % m de manguera transparente delgada de plástico. &% m de manguera transparente delgada de plástico. & •

• ' (eglas de )* centímetros. &' (eglas de )* centímetros. & •

• ' cintas métricas &' cintas métricas & •

• % +eringa de %* ml. &% +eringa de %* ml. & •

• % diure, o similar &% diure, o similar & •

• % plastilina &% plastilina & •

• % tabla de )* cm de largo& "delgada#! puede ser un pedazo de cartón grueso de% tabla de )* cm de largo& "delgada#! puede ser un pedazo de cartón grueso de

esa medida& esa medida&

• %-* ml de aceite "comestible! o para muebles o de automóvil#. &%-* ml de aceite "comestible! o para muebles o de automóvil#. & •

• % ubo en U de vidrio.% ubo en U de vidrio. • • %** ml de /gua.%** ml de /gua. • • % 0ipeta de %* ml.% 0ipeta de %* ml. • • % 1alanza de *.% g.% 1alanza de *.% g. •

• ' vasos de precipitados de al menos %** ml' vasos de precipitados de al menos %** ml •

• ) cm de manguera late, que embone con la salida de la jeringa y el tubo en forma) cm de manguera late, que embone con la salida de la jeringa y el tubo en forma

de U de U

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• olorante "azul de metileno o alg<n colorante orgánico#.

Pr)e"i.ien'

PARTE #1 Presión "e n !i" en re$s

%. 5ide cuidadosamente la densidad del aceite que usarás! mediante la probeta! calculando la masa de =*! >* y ?* mililitros. on las tres mediciones obtenga la densidad promedio.

'. @eriAca que el tubo en U esté limpio y seco.

). 5ediante la pipeta vierte agua en el tubo en el tubo en U! Basta que llegue un poco antes de la mitad de los tubos de vidrio.

;. Enseguida! con la pipeta agrega aceite por el otro brazo del tubo Basta que éste alcance unos - centímetros de altura en el tubo. 7bserva si las superAcies de los líquidos en ambos brazos del tubo en U se encuentran al mismo nivel.

-. on la regla mide la altura de la columna de aceite y la altura de la columna de agua en el otro brazo del tubo! a partir de la prolongación del nivel de la superAcie de separación aceite: agua! como se indica en el diagrama.

=. /grega tanto aceite como para que la columna del mismo se incremente en - centímetros y vuelve a realizar las mediciones indicadas en el paso -.

>. /grega otra cantidad similar a la indicada en el paso - y realiza las mediciones indicadas en el paso -.

?. Cigue agregando aceite Basta agotar la altura del tubo en U o Basta que la regla lo permita.

. rata de obtener al menos - mediciones %*. /nota los resultados en la tabla 2.

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• Diferencia promedio dF

• on los datos obtenidos! calcula la densidad relativa promedio del aceite respecto a la

del agua.

PARTE #2: Presión "e- ,ire

%. @ierte apro,imadamente %** mililitros de agua en el vaso de precipitados y agrégale un poco de colorante. "@er diagrama#. '. @acía agua coloreada al manómetro "tubo en U# Basta que

alcance la mitad del manómetro.

). olócale a la jeringa el pedazo de manguera late,.

;. Gunde el émbolo de la jeringa Basta la marca de = mililitros. -. Enseguida! coloca la jeringa en uno de los tubos del

manómetro.

=. 1ajo esas condiciones! saca lentamente el émbolo de la jeringa Basta la marca de > mililitros apro,imadamente y observa que pasó con el líquido manométrico Hcómo es la presión del aire en la jeringa respecto a la presión atmosféricaI

>. 5ide la diferencia de alturas entre los niveles del agua en ambos brazos.

?. / continuación coloque el émbolo en la marca de los ? mililitros y mide la diferencia de alturas.

. (epite la operación del paso anterior para cuando el émbolo marca  y luego para %* mililitros! midiendo en cada caso la diferencia de altura que se produce.

%*. /Bora coloca el émbolo en la marca de ; mililitros y observa qué sucede con el líquido manométrico Hcómo es la presión del aire encerrado en la jeringa

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respecto a la presión atmosféricaI 5ide la diferencia de altura entre los niveles del líquido en ambos brazos.

%%. 0osiciona sucesivamente el émbolo en la marca de los )! ' y % y * mililitros y en cada caso mide la diferencia de altura. Ci el líquido manométrico asciende demasiado! realice las mediciones Basta donde te sea posible.

%'. on la diferencia de altura calcula la presión manométrica y absoluta del aire encerrado en la jeringa.

%). /nota los datos de altura y presión en la tabla la tabla 22.

%;. 7btén una gráAca de la presión como función de las diferencias de altura.

Res-',"s

Ces'in,ri /$,r, en're0,r )n e- re$r'e n,-:

%. / partir de observar el comportamiento de dos sustancias inmiscibles en el tubo en U Hes posible saber cuál es más denso y cuál es menos densoI E,plique.

'. En general Hcómo son las presiones en los puntos

,

y

% /

ver diagrama#! comparativamenteI H$a diferencia promedio obtenida es pequeJa o grandeI

). Huáles son las condiciones para que! en un 9uido en reposo! dos puntos se encuentren a la misma presiónI

;. En comparación con la determinación de la densidad de un líquido utilizando el picnómetro Hqué tan preciso resulta el método del tubo en U para determinar densidadesI

-. Hómo es la presión del aire encerrado en la jeringa conforme se va e,pandiendo y Bundiendo el émboloI

=. H/ qué se debe el comportamiento del aire en el caso anteriorI E,plica

>. En el e,perimento de la jeringa HKué Bubiera sucedido si en vez de agua! se usa mercurio como líquido manométricoI

?. HEn qué casos es conveniente usar mercurio como líquido manométrico y en cuáles un líquido menos densoI

. En la gráAca de la presión respecto a la altura! para el e,perimento de la jeringa! Encuentra similitud con la ley de 1oyle para los gases idealesI. E,plica. H0odrías

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graAcar la presión del aire encerrado en la jeringa respecto a los diferentes vol<menes obtenidos al recorrer el émbolo de la jeringaI

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