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3.5 Medicin de la presin. Manometra
En ingeniera se suele medir la presin de dos formas: Refirindola
a un nivel de presin nula (cero
absoluto o vaco perfecto), en este caso se llama presin
absoluta.
Usando la presin atmosfrica local como referencia. Esta forma se
emplea en muchos instrumentos de medida de tipo diferencial, la
presin que arroja la medicin del fluido se denomina en trminos
generales presin manomtrica.
Segn que la presin sea superior o inferior a la atmosfrica, se
suele denominar : Presin manomtrica (Pman), si P > Patm Presin
de vaco (Pvac), si P
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Una ecuacin sencilla que relaciona los dos sistemas de medicin
de la presin es:
abs man atmP P P
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Por lo tanto: Las presiones absolutas deben utilizarse en todos
los
clculos con gases. Un vaco perfecto es la presin ms baja posible
y en
consecuencia, la presin absoluta siempre es positiva.
Una presin manomtrica por encima de la presin atmosfrica local
siempre es positiva.
Una presin manomtrica por debajo de la presin atmosfrica local
es negativa y suele denominarse vaco.
La magnitud de la presin atmosfrica vara con la ubicacin y
condiciones climticas.
La presin baromtrica es un indicador de la variacin continua de
la presin atmosfrica.
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Presin atmosfrica: Es la presin que el peso del aire ejerce
sobre la superficie terrestre y sobre cualquier otra superficie que
se encuentre en ella.
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
En 1643, Evangelista Torricelli, llen un tubo de vidrio, de 1 m
de longitud con mercurio (Hg) y tap el extremo abierto. Luego lo
dio vuelta en una cubeta que tambin contena Hg y observ; que el Hg
del tubo a 0C descendi hasta estabilizarse su columna en 76 cm y
cuya presin es equivalente a 101.3 kPa.
HgHg Hg Hg Hg
atm Hg
Hg Hg Hg
AW m g V gP P
A A A
Hg Hg
Hg
h g
A atm Hg Hg HgP P gh
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Piezmetro: Consiste en un tubo vertical, abierto en la parte
superior y conectado al recipiente en que se desea medir la
presin.
Como A y 1 estn al mismo nivel:
Por lo que:
A 1P P
A 1 1P h
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Manmetro simple: En tubo de U, el fluido manomtrico puede ser de
mercurio (Hg), tetracloruro de carbono (CCl4), aceite, agua,
etc.
En la figura mostrada se cumple que:
Sustituyendo se tiene:
A 1 2 3
2 1 1 1 3 0 man 2
P P P P
P P h P P h
A man 2 1 1P h h
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Manmetros: Son aparatos que sirven para medir la presin de los
fluidos contenidos en recipientes cerrados , hay manmetros de
lquidos o metlicos (tubo en U o de Bourdon).
Barmetros: Son aparatos que miden la presin atmosfrica y pueden
ser barmetros de mercurio y metlicos.
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
En la actualidad existen tanto manmetros como barmetros
digitales.
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Ejercicio 4: En el tanque de la figura tenemos tres lquidos
insolubles (no misibles). Calcular: a) La Presin Absoluta, b) La
Presin Relativa en el fondo y c) Determinar la Cota de los Lquidos
en cada uno de los Piezmetros colocados como se indica, considerar
que la presin atmosfrica es 0.95 atm.
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Solucin: Las presiones relativas son:
Sustituyendo se tienen:
2 1 1 1 2 1
3 2 2 2 3 2
4 3 3 3 4 3
.
.
agua
agua
P P z z DR
P P z z DR
P P z z g
2
1 0 /P Kg m
2
2 2
2
3 3
2
4 4
0 0.75 1000 18.20 15.50 2025 /
2025 1.00 1000 15.50 12.50 5025 /
5025 183.49 9.81 12.50 10.00 9525 /
P P Kg m
P P Kg m
P P Pman Kg m
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3.5 Medicin de la presin. Manometra
Solucin: La presin absoluta en el fondo (punto 4) es:
Las alturas y cotas de los piezmetros son:
2 2
2
1 10330 / 0.95(10330) 9813.5 /
9525 9813.5 19338.5 /
Pabs Pman Patm
atm Kg m Patm Patm Kg m
Pabs Pabs Kg m
21 1 1 1 1
1
32 2 2 2 2
2
43 3 4 3 3
3
20252.70 2.70 15.50 18.20
750
50255.03 5.03 12.50 17.53
1000
95255.29 5.29 10.00 15.29
1800
PP H H h H Cota
PH H H m h h m
PH H H m h h m
PH H H m h h m
