Primaria Duda Presion atmosferica nivel facil

[tsnmaster]

Hola, tengo 2 dudas particulares.

1° tengo una especie de manómetro pero ambos lados abiertos a la atmósfera,
lo lleno con mercurio, luego al lado izquierdo le agrego agua y glicerina.
Me preguntan cual es la presión en el fondo del lado izquierdo.
Sé que la presion que ejerce cada fluido es de la densidad por la gravedad por la altura correspondiente, pero no sé si agregar o no la presion atmosferica, por el hecho que en el otro lado tambien esta abierto a la atmosfera, quizas la pregunta es basica pero si me lo explican con detalle estaria muy agradecido.

2° tengo un estanque con un fluido en estado estacionario y abajo hago una especie de hoyo, la presión allí por qué debe ser la atmosferica? segun yo si fuera la atmosferica el fluido no se moveria..


de antemano muchas gracias

[Stormkalt]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

Hola
El punto 1º es de vasos comunicantes. En ambos tubos la presión será la misma si los fluidos están en reposo. Si te piden la presión absoluta, debes sumarle la atmosférica a las presiones originadas por las columnas de los líquidos. Si te piden la presión manométrica, se ignora la atmosférica.
El punto 2º está confuso el planteamiento (al menos para mí). Si tengo un estanque con agua cuyo fondo está abierto al aire, y se practica un orificio, el agua (tomándola en este caso como fluido ideal) saldrá aproximadamente a la presión atmosférica. Es decir, en un fluido ideal, la máxima velocidad de descarga (dada por la ecuación de Torricelli) se dará en condiciones en que ambas presiones (la del fluido y la del aire exterior) sean iguales.
Saludos

[tsnmaster]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

Hola
El punto 1º es de vasos comunicantes. En ambos tubos la presión será la misma si los fluidos están en reposo. Si te piden la presión absoluta, debes sumarle la atmosférica a las presiones originadas por las columnas de los líquidos. Si te piden la presión manométrica, se ignora la atmosférica.
El punto 2º está confuso el planteamiento (al menos para mí). Si tengo un estanque con agua cuyo fondo está abierto al aire, y se practica un orificio, el agua (tomándola en este caso como fluido ideal) saldrá aproximadamente a la presión atmosférica. Es decir, en un fluido ideal, la máxima velocidad de descarga (dada por la ecuación de Torricelli) se dará en condiciones en que ambas presiones (la del fluido y la del aire exterior) sean iguales.
Saludos

Gracias por responder aunque aun tengo algunas dudas,
en la primera, voy a hacer un cambio, supongamos que tengo tan solo agua en vasos comunicantes la presion absoluta entonces en el fondo del vaso seria \rho*g*h + Patm?
o solo \rho*g*h ya que esta abierto en ambos lados?.

en el 2° considera un vaso lleno al cual le hago un orificio abajo, porque debiese salir a la presion atmosferica el fluido?

gracias

[Stormkalt]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

Hola
La presión absoluta será en efecto

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]
La presión inicial, en este caso la atmosférica, estará actuando en el fondo del vaso comunicante. Por ejemplo, cuando decimos que la presión de la arteria aorta es aproximadamente 90 mm de Hg estamos indicando la presión manométrica. La presión absoluta de la arteria es de (90+760) mm de Hg suponiendo que exista presión atmosférica normal.

Con respecto a la otra pregunta, en los fluidos ideales se puede aplicar el teorema de Bernoulli para calcular la máxima velocidad que tendrá un fluido al salir de un orificio pequeño (teorema de Torricelli). Cuando se da esta condición de velocidad máxima, ambas presiones (la del aire y la del fluido) se equiparan. Y dicha velocidad coincide con la calculada para los objetos en caída libre cuando se desprecia el rozamiento contra el aire.
Ahora bien, si nos queremos aproximar más a la realidad deberíamos considerar la viscosidad del agua y atenernos a las leyes de los fluidos reales (o si en vez de agua fuese aceite, por ejemplo). En este caso, de acuerdo a la ley de Poiseuille habrá una caída de presión a través del orificio de salida y en este caso no serán iguales la presión del aire con la del seno del fluido.
No quise acompañar con ecuaciones porque estamos en un ámbito divulgativo, pero si ponés en la parte de búsqueda los nombres que mencioné, se te va a aclarar aún más el panorama.

Saludos

[tsnmaster]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

gracias, pero aun tiendo a pensar que si tengo un vaso comunicante con ambos extremos abiertos a la atmosfera, la presion absoluta en un punto del fondo sería tan solo pgh ya que la atmosfera actua sobre ambos lados de un bloque de agua que esté alli o no?

[Stormkalt]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

Supongamos que tenemos una porción de fluido en el seno de otro fluido, por ejemplo una burbuja de aceite dentro de agua. Según tu razonamiento sería lícito pensar que dentro de la burbuja la presión fuese sólo la de la columna de agua que tiene por encima (supongamos que la burbuja tiene un diámetro despreciable con respecto a la altura del agua). Esto no es así, la burbuja en su interior tendrá la presión atmosférica más la correspondiente a la altura del agua. A cada porción del fluido agua le ocurre lo mismo. Ahora, si a ese recipiente que tiene el agua con la burbuja de aceite se lo tapa sin dejar aire y se le practican dos orificios, nada cambiará; la burbuja y todas las porciones de fluido seguirán experimentando la presión atmosférica que los "rodeará" desde todos sus puntos. El vaso comunicante con los dos extremos abiertos al aire es topológicamente idéntico a tener este recipiente con una tapa a la cual se le han practicado dos orificios. Todos sus puntos recibirán la misma presión atmosférica que se sumará a la presión de la columna de agua que haya por encima.

Una última cosa. Siempre es difícil conseguir buenos vacíos en el laboratorio (por diversos motivos de infraestructura). Si fuese como planteas, se conseguirían unos casi vacíos espectaculares con sólo construir vasos comunicantes del tamaño adecuado y trabajar con diversos fluidos (incluso gases) con alturas de columna despreciables. Una columna de agua de 20 cm ejerce una presión de 1960 Pa. El 1,9 % de la atmosférica. Podríamos trabajar dentro de un globo con aire bajo esa presión (para hacer lo que fuese). Lamentablemente eso no es así. Dentro de ese globo con aire en el fondo de un vaso comunicante de 20 cm de altura de agua con ambos ramas abiertas a la atmósfera habrá una presión de 101325 Pa + 1960 Pa.

Espero haber sido claro.
Saludos

[tsnmaster]

Re: Duda Presion atmosferica nivel facil

todo claro,gracias.