• Categories
• Medición de presión
• Presión
• Pascal (Unidad)
• Líquidos
• Cantidad

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA Y METALURGICA

UNIDADES DE PRESION CURSO: HIDROGEOLOGIA ESTUDIANTES: Galindo Salas Saul Alex Mamani Condori Franco PROFESOR: Dr. Rolando Apaza Campos

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

DEFINICIÓN • Es la fuerza por unidad de superficie, cuando la fuerza es perpendicular a dicha superficie. Esto es lo que ocurre comúnmente en fluidos confinados. PRESION HIDROSTATICA: Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura del líquido con referencia del punto del que se mida. Se calcula mediante la siguiente expresión:

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

REFERENCIA DE PRESIÓN

La presión siempre se mide respecto a una referencia o valor patrón, la cual puede ser el vacío absoluto u otra presión como en el caso más común en que se trata de la presión atmosférica. Según la referencia de presión utilizada se le dan nombres distintos a las medidas de presión.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

PRESIÓN ABSOLUTA.-Es la presión referida al vacío absoluto.

PRESIÓN MANOMÉTRICA.-Es la presión referida a la presión atmosférica.

PRESIÓN DE VACÍO.-Es la presión referida a la presión atmosférica pero por debajo de ella.

PRESIÓN DIFERENCIAL.-Es la diferencia entre dos presiones cualesquiera

PRESIÓN ATMOSFÉRICA.-Es la presión ejercida por el peso de la atmósfera sobre la tierra al nivel del mar esta es de aproximadamente 760 mm de Hg , 14.7 psi o 100 KPa

PRESIÓN BAROMÉTRICA .-Es la medida de la presión atmosférica la cual varía levemente con las condiciones climáticas.

UNIDADES DE PRESION Las unidades de presión expresan una unidad de fuerza sobre unidad de área. Las más usadas son Kg/cm², PSI (lbf/pulg²), Pascal (N/m²), Bar, Atmósfera, Torr (mm de columna de Hg).

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

La siguiente tabla resume los factores de conversión de las unidades de presión más comunes.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

PRESIÓN EN FLUIDOS Fluidos estáticos • En un fluido estático la presión en un punto dado es igual al peso de la columna de líquido por unidad de área. Entonces que la presión en un líquido será directamente proporcional a la altura de líquido sobre el. Fluidos en movimiento PRESIÓN ESTÁTICA.- Es la presión ejercida por el fluido en todas sus direcciones. Esta corresponde a la presión que se mediría con un instrumento que se mueve con el fluido. Para medirla se puede usar una toma perpendicular a la dirección del flujo. PRESIÓN DINÁMICA.- Es la presión que se produce por el efecto de la velocidad del fluido. Esta se ejerce solamente en la dirección del fluido. En un fluido estático la presión dinámica es cero. Para medirla se debe hacer la diferencia entre la presión de estancamiento y la presión estática.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

PRESIÓN DE ESTANCAMIENTO.- Es la presión resultante de la presión estática más la presión dinámica. Su valor será el de la presión cuando el fluido se desacelera hasta obtener una velocidad cero en un proceso sin rozamiento. MEDIDORES DE PRESIÓN

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

Metro de columna de agua • Un metro de columna de agua es una unidad de presión que equivale a la presión ejercida por una columna de agua pura de un metro de altura sobre la gravedad terrestre. Su símbolo es m.c.a. o mca, y es un múltiplo del milímetro columna de agua o mm.c.a. Las principales equivalencias con otras unidades de presión se muestran a continuación: • 1 mca = 9 806.38 Pa • 1 mca = 100 cm.c.a = 1 000 mm.c.a. HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

• 1 mca = 0,1 kgf/cm² • 1 mca = 1,422 PSI • 1 mca = 1000 kgf/m² • 1 atm. = 10,33 mca • 1 bar = 10,2 mca • 1 kgf/cm² = 10 mca • 1 PSI = 0,704 mca P = 1000 (kg/m³) · 1 (m) · 9,80665 (m/s²) = 9806,65 Pa Milímetro columna de agua En equivalencias: • 1 mm.c.d.a. = 9,80665 Pa • 1 mm.c.d.a. = 0,009807 kPa • 1 mm.c.d.a. = 0,00142 PSI • 1 mm.c.d.a. = 0,09807 milibar • 1 mm.c.d.a. = 0,07356 mm de Hg (a 0 °C) INSTRUMENTO DE MEDICIÓN • Manómetros • Manómetros de tubo U HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

• Manómetros de tubo de Bourdon • Manómetros de fuelle MANÓMETROS • El manómetro es un aparato que sirve para medir la presión de gases o líquidos contenidos en recipientes cerrados. Existen 2 tipos: líquidos y metálicos. • Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquido manométrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U. • En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su inventor. • Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala graduada.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

MANÓMETROS DE TUBO EN U • Está formado por un tubo de vidrio doblado en forma de U lleno parcialmente con un líquido de densidad conocida, uno de sus extremos se conecta a la zona donde quiere medirse la presión, y el otro se deja libre a la atmósfera. • La presión ejercida en el lado de alta presión, produce el movimiento del líquido dentro del tubo, lo que se traduce en una diferencia de nivel marcado como h. • Esta altura h dependerá de la presión y de la densidad del líquido en el tubo, como la densidad se conoce, puede elaborarse una escala graduada en el fondo del tubo U calibrada ya en unidades de presión.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

MANÓMETROS DE TUBO DE BOURDON • Estos manómetros tienen un tubo metálico elástico, aplanado y curvado de forma especial conocido como tubo de Bourdon • Este tubo tiende a enderezarse cuando en su interior actúa una presión, por lo que el extremo libre del tubo de Bourdon se desplaza y este desplazamiento mueve un juego de palancas y engranajes que lo transforman en el movimiento amplificado de una aguja que indica directamente la presión en la escala.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

MANÓMETROS DE FUELLE • Los manómetros de fuelle tienen un elemento elástico en forma de fuelle (como el acordeón) al que se le aplica la presión a medir, esta presión estira el fuelle y el movimiento de su extremo libre se transforma en el movimiento de la aguja indicadora. • Una variante del manómetro de fuelle es el manómetro de diafragma, en este caso la presión actúa sobre un diafragma elástico el que se deforma y la deformación se convierte en el movimiento del puntero indicador. • Se muestra un esquema mas terminado de un manómetro donde una cápsula elástica funciona como elemento sensor de la presión.

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

GRÁFICO DEL PROCESO

HIDROGEOLOGIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

EJEMPLO ¿Qué presión ejerce el agua en el fondo de un lago de 40 m de profundidad?

HIDROGEOLOGIA