Física 2P Jul25 T1 – 4 Fluido

El excipiente cerrado de la figura contiene un líquido en equilibrio con el aire en su parte superior. Considerando las siguientes dimensiones:

h = 20 m; hA = 16 m; hB = 8 m ; haire = 2 m-

Las presiones absolutas en A y en B son 3,2 atm y 5,6 atm respectivamente

 

 

a)     Cuál es la densidad del líquido (en kg / m³)?

 

 

PA = Pa + δ g HA

 

Donde

PA = presión en el punto A = 3,2 atm (101300 Pa / 1 atm) = 324160 Pa

Pa = presión del aire

δ = densidad del liquido

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

HA = profundidad del punto A = h – haire – hA

h = altura del recipiente = 20 m

haire = altura del aire = 2 m

hA = altura del fondo al punto A = 16 m

 

 

PB = Pa + δ g HB

 

Donde

PB = presión en el punto B = 5,6 atm (101300 Pa / 1 atm) = 567280 Pa

HB = profundidad del punto B = h – haire – hB

hB = altura del fondo al punto A = 8 m

 

Restando PB – PA

PB – PA = Pa + δ g (h – haire – hB) – (Pa + δ g (h – haire - hA)) =

PB – PA = δ g (hA -  hB)

 

Despejando δ

δ = (PB – PA) / (g (hA – hB)) = (567280 Pa – 324160 Pa) / (10m/s² (16 m – 8 m) = 3039 kg/m³

 

 

b)    ¿Que presión absoluta tiene el aire encerrado?

 

Reemplazando en la ecuación de PA y despejando Pa

Pa = PA - δ g (h – haire - hA) = 324160 Pa – 3039 kg/m³ 10 m/s² (20 m -2 m -16 m) = 263380 Pa