Medidores de Presión
5 de agosto de 2008
Todo fluido se encuentra continuamente sometido a presión, debida a las colisiones de las moléculas entre ellas mismas y con las paredes del recipiente que lo contiene. Es necesario aclarar que la presión de un fluido en un espacio cerrado es la diferencia entre las presiones interior y exterior y se denomina presión manométrica y la presión total en un sistema es llamada presión absoluta. Para la medición de la presión en un fluido o un sistema se emplean varios instrumentos, pero los más utilizados son el barómetro y el manómetro.
1.
Barómetro
Este instrumento de medida se emplea para determinar la presión atmosférica, existen varios tipos de barómetros, el más conocido es el barómetro de Torricelli el cual consiste en un tubo de vidrio largo, que contiene un fluido y esta cerrado en su extremo, éste se coloca por el otro extremo sobre un recipiente abierto que contiene el mismo fluido. El fluido comúnmente empleado en los barómetros es el mercurio debido a su alta densidad, pues permite usar tubos de vidrio de menor longitud, como se apreciará más adelante.
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A continuación se explicará el barómetro de mercurio desarrollado por Torricelli, el cual se puede apreciar en la figura, la parte superior del tubo solo contiene vapor de mercurio, el cual ejerce una presión Po que puede despreciarse al presentar un valor insignificante. Entonces si medimos la presión en B obtenemos PB = Po + ρgh = ρgh (1) Pues la única presión en B es la ejercida por la columna de mercurio. Como la presión atmosférica que influye en el recipiente actua en el mismo nivel que la presión en el punto B, se puede concluir que la presión atmosférica es igual a la presión expresada en (1). Pa = PB = ρgh
(2)
A pesar de que solo se ha mostrado el esquema de funcionamiento del barómetro de Torricelli, los demás tipos de barómetros mantienen el mismo esquema funcional, presentandose entonces una variación en la forma o estructura de los mismos.
2.
Manómetro
Es el instrumento de medición empleado para determinar la presión de un fluido en un espacio cerrado, conocida como presión manométrica. El más común de los manómetros es un medidor conformado por un tubo en forma de U, que esta sometido a la presión atmosférica en uno de sus extremos, y que esta conectado, por el otro extremo, al recipiente al cual se le desea medir la presión, éste tipo de manómetro es el que se muestra en la figura.
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La presión en la parte baja del tubo se puede expresar de las siguientes formas: P1 = po + ρgy1
(3)
P2 = p + ρg(y1 + h)
(4)
Las cuales son equivalentes debido a que se encuentran al mismo nivel ó se miden en el mismo punto por tanto de (3) y (4) nos queda: ∆p = p − po = −ρgh
(5)
Donde ∆p es la presión manometrica del fluido. Para éste esquema es negativa debido a que la presión p es menor que la presión atmosférica po y como se aprecia en la figura el fluido queda más abajo del nivel h + y1 . Hay que apuntar que los distintos tipos de manómetros pueden ser explicados de la misma forma que éste, por eso no se hace necesario explicar todos los tipos de manómetros existentes, sin embargo se recomienda investigar cuales son y sus usos.
REFERENCIAS CENGEL Yunus, CIMBALA John, Mecánica de Fluidos Fundamentos y Aplicaciones, Mc Graw Hill. SEARS Francis, ZEMANSKY Mark, YOUNG Hugh, FREEDMAN Roger, Física Universitaria, Vol I, 11ed., Pearson.
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