UNIVERSIDAD DESONORA UNIDAD REGIONAL SUR División: Ciencias e ingenierías Departamento: Físico Matemático 2.Practica No. Sonora a 24 de Septiembre del 2013 Objetivos En esta práctica se va a: 1. Introducción Una de las aplicaciones más importantes del tubo en U es el manómetro. Determinar la presión absoluta y manométrica del aire encerrado en una jeringa. 1: PRESION EN UN GAS Profesor encargado: Medina Verdugo Jorge Isidro Integrantes del equipo: 212216408 212211124 212200969 212218974 212218375 212213817 212214774 - Guadalupe Ramón Almada Siari Ramón Armando Bueno Velazquez Janeth Ivonne Castillo Martínez Pedro Guadalupe Hollman Velarde Kassandra Guadalupe López Fuentes Martha Patricia López González Missael Rojo Cordero Navojoa. Determinar la presión pulmonar que se produce al succionar un líquido. el cual se utiliza para determinar la presión de un líquido o gas respecto a la . Marco Teórico Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con la que entren en contacto. el otro está abierto al aire ambiente y tiene la presión atmosfera. En esta práctica se determina la dependencia de la presión del aire de una jeringa con la diferencia de alturas de los brazos del manómetro. El manómetro sencillo es un tubo en forma de U que contiene un líquido de densidad (como mercurio. Pabs Pman Patm Un extremo se conecta a un recipiente donde se presión. una fuerza dividida por el área sobre la que se distribuye la fuerza. 2. pero el cambio de dirección (aceleración) aplica una fuerza a las paredes del recipiente. Flexómetro de al menos 3 m. ya que las moléculas gaseosas se hallan en constante movimiento. Al hacerlo. 8 metros de manguera de plástico transparente de 1/8 de pulgada de diámetro interior o similar.presión atmosférica. Manómetro Un manómetro es un dispositivo para medir la presión de gases distintos a los de la atmósfera. siendo esta la presión total (absoluta) que posee un Mientras si se encuentra el sistema al vacío. 3. además se determinará cualitativamente la capacidad pulmonar de una persona. alcohol o agua). inmediatamente rebotan sin pérdida de energía cinética. dividida por la superficie total sobre la que actúa. extremo Pman Pabs Patm Material 1. En nuestro caso utilizamos una de 3/8 de pulgada. Esta fuerza. Cinta adhesiva. es la presión del gas. Al estar en movimiento continuo. . las moléculas de un gas golpean frecuentemente las paredes internas del recipiente que los contiene. es decir. Presión = Fuerza / Área La presión de un gas se observa mediante la medición de la presión externa que debe ser aplicada a fin de mantener un gas sin expansión ni contracción. Definición de presión: La presión se define como una fuerza aplicada por unidad de área. es decir que ningún este abierto la presión en el será la manométrica. mide la de a la sistema. A continuación coloque el émbolo en la marca de los 8 mililitros y mida la diferencia de alturas. Ahora coloque el émbolo en la marca de 4 mililitros y observe qué sucede con el líquido manométrico ¿cómo es la presión del aire encerrado en la jeringa respecto a la presión atmosférica? Mida la diferencia de altura entre los niveles del líquido en ambos brazos. (Anexo 1) 2. 8. Colóquele a la jeringa el pedazo de manguera latex. midiendo en cada caso la diferencia de altura que se produce. 4. Colorante (azúl de metileno o algún colorante orgánico). 6. 5. 1. Procedimiento A Presión del aire encerrado en la jeringa. 3. Vaso de precipitados de al menos 100 ml. 10. 10. 9. 11. saque lentamente el émbolo de la jeringa hasta la marca de 7 mililitros aproximadamente y observe que pasó con el líquido manométrico ¿cómo es la presión del aire en la jeringa respecto a la presión atmosférica? 7. Manómetro en U. Bajo esas condiciones. Mida la diferencia de alturas entre los niveles del agua en ambos brazos. Regla de 30 cm. 8. 5. Vacíe agua coloreada al manómetro hasta que alcance la mitad del manómetro. Jeringa de 10 ml. 9. Tres cm de manguera latex. Si el líquido . Posicione sucesivamente el émbolo en la marca de los 3.4. Vierta aproximadamente 100 mililitros de agua en el vaso de precipitados y agréguele un poco de colorante. 6. Repita la operación del paso anterior para cuando el émbolo marca 9 y luego para 10 mililitros. Hunda el émbolo de la jeringa hasta la marca de 6 mililitros. Enseguida. coloque la jeringa en uno de los tubos del manómetro. Agua. 2 y 1 y 0 mililitros y en cada caso mida la diferencia de altura. 7. 2 Pa 101. de tal modo que la mitad de la manguera quede en un lado y la mitad en otro.2 Pa 2 0.274 Pa . Es importante que. 3 Marque el nivel del agua en la manguera que está dentro del agua. 6 Una vez que se ha marcado la máxima altura.130 m 1274 Pa 101. Resultados de actividades (A) La presión del aire encerrado en la jeringa: Medición H P (manométrica) P (absoluta ) 1 0. al menos. B) Para la presión de succión 1 Pase la manguera a través de las lámparas del techo (o de otra parte que sirva para tal fin).manométrico asciende demasiado.607. si se disponen de ellas. La manguera puede ser sostenida de otras partes elevadas. 5 Bajo esas condiciones. mida con el flexómetro la altura que existe entre ambas marcas. succione por el extremo libre lo más fuerte que pueda y trate de sostener el máximo nivel alcanzado por unos segundos. 7 Cada miembro del equipo deberá realizar la operación indicada en el paso anterior. para que un compañero coloque una marca de la máxima altura alcanzada. sóplese por la manguera para sacar el agua que haya quedado atrapada en la misma y luego succiónese tal como se indicó. (Anexo 2). 4 Procure que la manguera quede fija dentro del vaso. realice las mediciones hasta donde le sea posible. uno de los dos extremos quede prácticamente al nivel del suelo. aproximadamente.164 m 1607. colocando un pedazo de cinta adhesiva en ese lugar de la manguera. Si por alguna razón no se pudo sostener el nivel del líquido. Esto puede hacerlo con un marcador o con un pedazo de cinta adhesiva. Sumerja en el líquido el extremo de la manguera que llega hasta el suelo. 2 Llene de agua el vaso de precipitados y colóquelo en el suelo. ¿Cómo es la presión del aire encerrado en la jeringa conforme se va expandiendo el émbolo? La presión va en aumento.212 Pa 109.390 Pa 7 0.2 Pa 5 0.8 Pa 4 0.2 Pa 8 0.820 Pa 3 0.366 Pa 116.4 Pa 100.132 m 1293.333.100 m 980 Pa 100.032 m 313.212 Pa 4 1.064 m 627.313.2 Pa 100.4 Pa 9 0.034 m 333.820 Pa 108.666.293.980 Pa 10 0.67 m 16.644 Pa Consultas y preguntas A)Presión del aire encerrado en la jeringa 1.000 Pa 7 0.20 m 11.6 Pa 100.3 0.940.8 Pa 100.6 Pa 101.6 Pa (B) La presión de succión: Miembro Altura máxima P (manométrica) P (absoluta ) 1 1.90 m 8.096 m 940.760 Pa 2 0. ¿A qué se debe el comportamiento del aire en el caso anterior? .644 Pa 107.760 Pa 6 0.94 m 9.78 m 7.55 m 5.068 m 666.6 Pa 6 0 0 100. 2.390 Pa 105.366 Pa 5 1.627.760 Pa 111.760 Pa 111.20 m 11.2 Pa 100. 5. 4. 6. ¿Cómo se explica el comportamiento del aire en el caso anterior? A la presión ejercida por la jeringa al momento de empujar el embolo. ¿Encuentra similitud con la ley de Boyle para los gases ideales? Explique. ¿En qué casos es conveniente usar mercurio como líquido manométrico y en cuáles un líquido menos denso? 7. ya que al hacer un vacío quitaría toda presión encima del líquido y ya no habría una fuerza de presión que lo mantuviera comprimido.A la presión ejercida por la jeringa al momento de jalar el embolo. ¿Cómo es la presión del aire encerrado en la jeringa conforme se va hundiendo el émbolo? La presión va en aumento. 8 ¿Se pudo hacer ascender el agua a cualquier altura o se observó un límite? El límite se vio en cada integrante del equipo ya que no es la misma fuerza de los pulmones en cada uno. 11 Si se utiliza mercurio en lugar de agua en la manguera ¿Se hubiera podido elevar la misma altura que el agua . En la gráfica de la presión respecto a la altura. 10 Si una persona pudiera hacer vacío perfecto en sus pulmones y succionara un líquido por la manguera ¿podría elevarlo a cualquier altura o también tendría un límite? Si tiene un límite ¿cuál es? No existiría limite. 9 ¿Qué determinará la altura máxima que una persona puede hacer ascender un líquido? Dependerá de que tanto soporta el peso de la columna que levantó. se usa mercurio como líquido manométrico? Simplemente se necesitaría más presión para levantar el mercurio ya que tiene una densidad mayor. 3. ¿Podría graficar la presión del aire encerrado en la jeringa respecto a los diferentes volúmenes obtenidos al recorrer el émbolo de la jeringa? B)Presión pulmonar. para el experimento de la jeringa. En el experimento de la jeringa ¿Qué hubiera sucedido si en vez de agua. ya que el peso del mercurio es muy grande por lo tanto es imposible que la presión de los pulmones lo soporte.succionando? Argumente. deduzca la expresión general para la presión p (Anexo 2). B dentro de la manguera? Argumente la respuesta. La presión en A y B son iguales. 13 A partir del análisis de la presión de los puntos A y B. 12 ¿Cuál es la presión en el punto A que se indica en el diagrama y cuál es la presión en el punto correspondiente. (No trate de hacerse con mercurio el experimento pues esta sustancia es peligrosa). No. Porque están al mismo nivel esto se debe al principio de Pascal. PA= PB ρH2Ogh+Patm= ρH2Ogh+Patm Anexos Anexo 1 Anexo 2 .