Física 2do Parcial Nov19 TF5 – D3 Hidrostática

D3. En la figura se esquematiza un tubo en U que contiene dos líquidos inmiscibles y en equilibrio, con ambas ramas llenas hasta el mimo nivel. La rama derecha está abierta al aire, donde la presión es la atmosférica (Patm = 100 kPa), mientras que la rama izquierda está cerrada por una ampolla que contiene gas. Si la densidad del líquido 2 es 1,5 kg/cm³ y la presión absoluta en el punto A es 104 kPa:

a) Calcule la densidad del líquido 1

rama derecha en el punto A

Pa = Patm + δ1 g h1

donde

Pa = presión absoluta = 104 kPa

Patm = presión atmosférica = 100 kPa

δ1 = densidad del líquido 1

h1 = altura del líquido 1 = 75 cm – 25 cm = 50 cm = 0,50 m

reemplazando y despejando δ1

δ1 = (Pa – Patm) / (g h1) = (104 kPa – 100 kPa) / (10 m/s² 0,50 m) = 800 kg/m³

b) Determine la presión absoluta del gas encerrado en la ampolla

rama de la izquierda (a la altura A)

Pa = Paire + δ2 g h2

donde

Pa = presión absoluta = 104 kPa = 104.000 Pa

Paire = presión del aire en la ampolla

δ2 = densidad del líquido 2 = 1,5 kg/cm³ = 1500 kg/m³

h2 = altura del líquido 2 = 75 cm – 25 cm = 50 cm = 0,50 m

reemplazando y despejando Paire

Paire = Pa - δ2 g h2 = 104.000 Pa - 1500 kg/m³ 10 m/s² 0,50 m = 96.500 Pa