Un manómetro puede ser cualquier dispositivo que mida la presión. Sin embargo, a menos que se califique lo contrario, el término "manómetro" con mayor frecuencia se refiere específicamente a un tubo en forma de U parcialmente lleno de líquido. Puede construir fácilmente este tipo de manómetro como parte de un experimento de laboratorio para demostrar el efecto de la presión de aire en una columna de líquido.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Un manómetro es un instrumento o indicador científico que mide la presión.
Construcción de un manómetro
Se puede construir un manómetro simple llenando parcialmente un tubo de plástico transparente con un líquido coloreado para permitir que se pueda observar fácilmente el nivel del líquido. . El tubo se dobla en forma de U y se fija en posición vertical. Los niveles del fluido en las dos columnas verticales deben ser iguales en este punto, ya que actualmente están expuestos a la misma presión. Por lo tanto, este nivel se marca e identifica como el punto cero del manómetro.
Medición de la 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 usar directamente para hacer comparaciones relativas entre diferentes presiones de prueba. Este tipo de manómetro también se puede usar 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 los gases 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 a bajar la columna. Esto hace que el fluido en la columna de referencia aumente en la misma cantidad.
Cálculo de la presión
La presión ejercida por una columna de fluido puede ser dada por la ecuación P \u003d hgd. En esta ecuación, P es la presión calculada, h es la altura del fluido, g es la fuerza de la gravedad yd es la densidad del líquido. Debido a que el manómetro mide una presión diferencial en lugar de una presión absoluta, utilizamos la sustitución P \u003d 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 fluido en el manómetro es mercurio y que la altura del fluido en la columna de referencia es. 02 metros más alto que la altura del fluido en la columna de prueba. Use 13,534 kilogramos por metro cúbico (kg /m ^ 3) para la densidad de mercurio y 9.8 metros por segundo al cuadrado (m /s ^ 2) para la aceleración de la gravedad. Puede calcular el diferencial de presión entre las dos columnas como hgp \u003d 0.02 x 9.8 x 13,534 \u003d aproximadamente 2,653 kg • m-1 • s-2. Para unidades de presión, puede usar el pascal, con aproximadamente 101,325 pascales equivalentes a 1 atm de presión. El diferencial de presión en el manómetro es, por lo tanto, Pa - P0 \u003d 2,653 /101,325 \u003d 0.026 atm. Entonces, la presión en la columna de prueba (Pa) es igual a P0 + 0.026 atm \u003d 1 + 0.026 atm \u003d 1.026 atm.
