Un manómetro puede ser cualquier dispositivo que mida la presión. Sin embargo, a menos que se califique lo contrario, el término "manómetro" se refiere más a menudo específicamente a un tubo en forma de U parcialmente lleno de fluido. Puede construir fácilmente este tipo de manómetro como parte de un experimento de laboratorio para demostrar el efecto de la presión del aire en una columna de líquido.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Un manómetro es un instrumento científico o manómetro que mide la presión.
Construyendo un manómetro
Se puede construir un manómetro simple llenando parcialmente un tubo de plástico transparente con un líquido de color para permitir que se observe fácilmente el nivel del líquido. Luego, el tubo se dobla en forma de U y se fija en una posición vertical. Los niveles del fluido en las dos columnas verticales deben ser iguales en este punto, ya que actualmente están expuestas a la misma presión. Por lo tanto, este nivel está marcado e identificado como el punto cero del manómetro.
Medida de presión
El manómetro se coloca contra una escala medida para permitir cualquier diferencia en la altura de las dos columnas. Este diferencial de altura se puede utilizar directamente para hacer comparaciones relativas entre diferentes presiones de prueba. Este tipo de manómetro también se puede utilizar para calcular la presión absoluta cuando se conoce la densidad del líquido en el manómetro.
Cómo funciona
Un extremo del tubo está conectado con un sello hermético a una fuente de presión de prueba. El otro extremo del tubo se deja abierto a la atmósfera y, por lo tanto, se someterá a una presión de aproximadamente 1 atmósfera (atm). Si la presión de prueba es mayor que la presión de referencia de 1 atm, el líquido en la columna de prueba es forzado hacia abajo por la columna. Esto hace que el fluido en la columna de referencia aumente en una cantidad igual.
Calcular la presión
La presión ejercida por una columna de fluido puede estar dada por la ecuación P = hgd. En esta ecuación, P es la presión calculada, h es la altura del fluido, g es la fuerza de gravedad yd es la densidad del líquido. Debido a que el manómetro mide un diferencial de presión en lugar de una presión absoluta, usamos la sustitución P = Pa - P0. En esta sustitución, Pa es la presión de prueba y P0 es la presión de referencia.
Ejemplo: uso del manómetro
Suponga que el líquido en el manómetro es mercurio y que la altura del líquido en la columna de referencia es 0.02 metros más alta que la altura del líquido en la columna de prueba. Utilice 13,534 kilogramos por metro cúbico (kg / m3) para la densidad del mercurio y 9,8 metros por segundo al cuadrado (m / s2) para la aceleración de la gravedad. Puede calcular la diferencia de presión entre las dos columnas como:
hgp = 0.02 \ times 9.8 \ times 13,534 = 2,653 \ text {kg / ms} ^ 2
Para unidades de presión, puede usar el pascal, con aproximadamente 101,325 pascales que equivalen a 1 atm de presión. Por tanto, la diferencia de presión en el manómetro es:
P_a-P_0 = \ frac {2,653} {101,325} = 0.026 \ text {atm}
Entonces, la presión en la columna de prueba (Pa) es igual a:
P_0 + 0.026 = 1 + 0.026 = 1.026 \ text {atm}