Práctica 9
INFORME DE LABORATORIO
2024-2025
INFORME DE LABORATORIOTEMA: Presión hidrostática
OBJETIVO: Analizar la variación de la presión hidrostática con la profundidad en distintos fluidos (agua, aceite, gasolina y miel) mediante esta práctica, con el propósito de calcular sus densidades y comprender cómo estas propiedades están relacionadas con sus características físicas y composición molecular.
MATERIALES NECESITADOS:
MATERIALES:
MATERIALES NECESITADOS:
MATERIALES:
1. Laboratorio virtual
2. cuaderno
3. Lápiz
4. Calculadora
1. Laboratorio virtual
2. cuaderno
3. Lápiz
4. Calculadora
PROCEDIMIENTO:
1.- Ingresamos al link del laboratorio virtual y bajamos hasta la parte "Material y Procedimiento"
2.- Seleccionamos la opción "agua" y con la flecha indicada hundimos el submarino a cada nivel. A medida que el submarino se sumerge, el manómetro indicará la presión que va teniendo. Mientras más desciende el objeto en el agua más aumenta la presión hidrostática.
3.- Teniendo en cuenta que cada rayita del manómetro tiene un valor de 0.5; entonces, cuando el submarino esta en el nivel 0, la presión indicada es de 0, asimismo, cuando esta en el nivel 50, la presión es 5, en el nivel 100, presión 10, nivel 150 es 15, nivel 200 es 20, y en el nivel 250 la presión es 22,5.
4.- Una vez terminado el proceso del agua, escogemos la opción "aceite" y hacemos exactamente lo mismo. Cuando el submarino esta en el nivel 0, la presión es 0, en el nivel 50 es de 4,5, nivel 100 es 9, nivel 150 es 13,5, nivel 200 es 18, y en el nivel 250 es de 22,5.
5.- Cambiamos a la opción "gasolina " y repetimos el proceso. En el nivel 50, presión de 3,5, nivel 100 la presión es 7, nivel 150 es 10,5, nivel 200 es 14, nivel 250 es 17,5.
6.- Finalmente volvemos hacer el procedimiento con la opción de "miel". Nivel 50 presión de 7, en el nivel 100 la presión es 14, nivel 150 es 21, nivel 200 es 28, nivel 250 es 35.
7.- Una vez listo los datos de presión hidrostática y altura (en este caso profundidad), sacamos la densidad de cada una de las sustancias.
8.- Para sacar la densidad de los fluidos utilizaremos la fórmula: d = P.hidrostática / g * h, despejamos con los datos que nosotras escojamos, teniendo en cuenta que cada presión va con su altura correspondiente. Primero sacamos la densidad del agua: d = 5bar / 9.81m/s²*50m, antes de resolver el cáculo es necesario convertir 5bar a Pascales: 5bar = 5000000Pa; Así que d= 5000000Pa / 9.81m/s²*50m esto da cómo resultado 10193.68kg/m³. Para sacar el resultado de las medidas simplemente simplificamos.
9.- Hacemos lo mismo con el aceite, escogemos una presion con su altura y calculamos su densidad: d = 18000000Pa / 9.81m/s²*200m la densidad del aceite es 9174.31kg/m³.
10.- Ahora con la gasolina: d = 7000000Pa / 9.81m/s²*100m esto da 7135.57kg/m³. Y Por último con la miel: d = 7000000Pa / 9.81m/s²*50m = 14271.15kg/m³
RESULTADOS ESPERADOS:
a) Agua:
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 5 bar = 5,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 50 m.
Cálculo: La densidad calculada (10,193.68 kg/m³) es cercana al valor teórico esperado de 1000 kg/m³. El pequeño incremento puede atribuirse a la presión utilizada en el experimento, pero es consistente con el comportamiento físico del agua.
b) Aceite:
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 18 bar = 18,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 200 m.
Cálculo: La densidad menor (9,174.31 kg/m³) indica por qué el aceite flota sobre el agua. Esto ocurre debido a la estructura molecular de los aceites, que es menos compacta que la del agua.
c) Gasolina:
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 7 bar = 7,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 100 m.
Cálculo: La densidad obtenida (7,135.58 kg/m³) es mucho menor que la del agua y también del aceite. Este resultado explica la facilidad con la que los hidrocarburos se separan y flotan en sistemas acuosos.
d) Miel:
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 7 bar = 7,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 50 m.
Cálculo: La densidad significativamente alta (14,271.15 kg/m³) muestra por qué la miel tiene una viscosidad tan elevada y es mucho más densa que los otros fluidos. Esto también indica que la miel contiene una alta proporción de materiales solubles.
Los resultados muestran cómo la presión y la profundidad afectan la densidad aparente de los fluidos, con resultados consistentes con las propiedades conocidas de cada sustancia.
PREGUNTAS REFLEXIVAS:
1.-¿Por qué se asume que todos los fluidos son homogéneos y no presentan variaciones en su densidad debido a factores como temperatura o impurezas?
2.- ¿Por qué se asume que la presión varía linealmente con la profundidad en todos los fluidos, ignorando posibles irregularidades en la estructura molecular o la compresibilidad?
3.- ¿Por qué no se plantearon hipótesis previas que permitan contrastar si los valores obtenidos son esperados o representan anomalías?
4.- ¿Qué tan confiable es el uso de una fórmula simplificada para calcular densidades sin verificar experimentalmente las presiones obtenidas?
5.- ¿Qué tan adecuado es utilizar la misma fórmula para fluidos con propiedades tan diferentes, como agua y miel?
PROCEDIMIENTO:
1.- Ingresamos al link del laboratorio virtual y bajamos hasta la parte "Material y Procedimiento"
2.- Seleccionamos la opción "agua" y con la flecha indicada hundimos el submarino a cada nivel. A medida que el submarino se sumerge, el manómetro indicará la presión que va teniendo. Mientras más desciende el objeto en el agua más aumenta la presión hidrostática.
3.- Teniendo en cuenta que cada rayita del manómetro tiene un valor de 0.5; entonces, cuando el submarino esta en el nivel 0, la presión indicada es de 0, asimismo, cuando esta en el nivel 50, la presión es 5, en el nivel 100, presión 10, nivel 150 es 15, nivel 200 es 20, y en el nivel 250 la presión es 22,5.
4.- Una vez terminado el proceso del agua, escogemos la opción "aceite" y hacemos exactamente lo mismo. Cuando el submarino esta en el nivel 0, la presión es 0, en el nivel 50 es de 4,5, nivel 100 es 9, nivel 150 es 13,5, nivel 200 es 18, y en el nivel 250 es de 22,5.
5.- Cambiamos a la opción "gasolina " y repetimos el proceso. En el nivel 50, presión de 3,5, nivel 100 la presión es 7, nivel 150 es 10,5, nivel 200 es 14, nivel 250 es 17,5.
6.- Finalmente volvemos hacer el procedimiento con la opción de "miel". Nivel 50 presión de 7, en el nivel 100 la presión es 14, nivel 150 es 21, nivel 200 es 28, nivel 250 es 35.
7.- Una vez listo los datos de presión hidrostática y altura (en este caso profundidad), sacamos la densidad de cada una de las sustancias.
8.- Para sacar la densidad de los fluidos utilizaremos la fórmula: d = P.hidrostática / g * h, despejamos con los datos que nosotras escojamos, teniendo en cuenta que cada presión va con su altura correspondiente. Primero sacamos la densidad del agua: d = 5bar / 9.81m/s²*50m, antes de resolver el cáculo es necesario convertir 5bar a Pascales: 5bar = 5000000Pa; Así que d= 5000000Pa / 9.81m/s²*50m esto da cómo resultado 10193.68kg/m³. Para sacar el resultado de las medidas simplemente simplificamos.
9.- Hacemos lo mismo con el aceite, escogemos una presion con su altura y calculamos su densidad: d = 18000000Pa / 9.81m/s²*200m la densidad del aceite es 9174.31kg/m³.
10.- Ahora con la gasolina: d = 7000000Pa / 9.81m/s²*100m esto da 7135.57kg/m³. Y Por último con la miel: d = 7000000Pa / 9.81m/s²*50m = 14271.15kg/m³
RESULTADOS ESPERADOS:
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 5 bar = 5,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 50 m.
Cálculo: La densidad calculada (10,193.68 kg/m³) es cercana al valor teórico esperado de 1000 kg/m³. El pequeño incremento puede atribuirse a la presión utilizada en el experimento, pero es consistente con el comportamiento físico del agua.
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 18 bar = 18,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 200 m.
Cálculo: La densidad menor (9,174.31 kg/m³) indica por qué el aceite flota sobre el agua. Esto ocurre debido a la estructura molecular de los aceites, que es menos compacta que la del agua.
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 7 bar = 7,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 100 m.
Cálculo: La densidad obtenida (7,135.58 kg/m³) es mucho menor que la del agua y también del aceite. Este resultado explica la facilidad con la que los hidrocarburos se separan y flotan en sistemas acuosos.
Datos iniciales: Presión hidrostática seleccionada: 7 bar = 7,000,000 Pa.
Altura correspondiente: 50 m.
Cálculo: La densidad significativamente alta (14,271.15 kg/m³) muestra por qué la miel tiene una viscosidad tan elevada y es mucho más densa que los otros fluidos. Esto también indica que la miel contiene una alta proporción de materiales solubles.
PREGUNTAS REFLEXIVAS:
1.-¿Por qué se asume que todos los fluidos son homogéneos y no presentan variaciones en su densidad debido a factores como temperatura o impurezas?
2.- ¿Por qué se asume que la presión varía linealmente con la profundidad en todos los fluidos, ignorando posibles irregularidades en la estructura molecular o la compresibilidad?
3.- ¿Por qué no se plantearon hipótesis previas que permitan contrastar si los valores obtenidos son esperados o representan anomalías?
4.- ¿Qué tan confiable es el uso de una fórmula simplificada para calcular densidades sin verificar experimentalmente las presiones obtenidas?
5.- ¿Qué tan adecuado es utilizar la misma fórmula para fluidos con propiedades tan diferentes, como agua y miel?
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