Presión Manométrica

La Presión Manométrica es aquella que se le añade a un fluido que se encuentra encerrado en un recipiente. Por ejemplo, al aire contenido en los neumáticos de los automóviles, se les añade presión. Normalmente la presión total se ajusta a 30 lbf/in², que equivale a unos 206785.71 Pascales.

Un líquido dentro de un recipiente abierto, además de la presión originada por su peso, soporta la presión atmosférica. En un líquido encerrado en un recipiente, además de la presión atmosférica recibe otra presión llamada Presión Manométrica, esta presión es la que soporta el fluido encerrado en un recipiente.

La Presión Absoluta que soporta el Fluido encerrado es igual a la suma de las Presiones Manométrica y Atmosférica.

Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica

Manómetro

Los Manómetros son instrumentos que miden la Presión Manométrica. La Presión Manométrica es igual a la Diferencia entre la Presión Absoluta del interior del recipiente y la Presión Atmosférica:

Presión Manométrica = Presión Absoluta – Presión Atmosférica

Manómetro de Bourdon

Este manómetro funciona sin líquido; está constituido por un tubito elástico, en forma de espiral, cerrado por un extremo y por el otro recibe la presión que se desea medir; ésta distiende el tubito y su deformación elástica es transmitida a una aguja que gira sobre una circunferencia graduada.

Manómetro de Tubo Abierto

Este Manómetro consiste en un tubo en forma de U que contiene un líquido, que generalmente es Mercurio. Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el Mercurio busca su propio nivel, ya que se ejerce una atmósfera de presión en cada uno de los extremos abiertos.

Cuando uno de los extremos se conecta al recipiente que contiene el líquido o gas (puede ser un tanque de gas, el neumático de algún vehículo), el Mercurio se eleva en el tubo abierto hasta que las presiones se igualan.

La diferencia entre los dos niveles de mercurio es una medida de la presión manométrica: La diferencia entre la presión absoluta del líquido dentro del recipiente cerrado y la presión atmosférica en el extremo abierto.

La Diferencia entre los dos niveles de Mercurio funciona como la altura de Mercurio aplicable a la fórmula de Presión Hidrostática.

P_H = ρ*g*h

La Presión Hidrostática del Mercurio, calculada con la fórmula, es exactamente la presión que tuvo que vencer la fuente de presión (tanque de gas, neumático) para vencer al líquido y generar esa diferencia de niveles.

Ejemplos de cálculo de Presión Manométrica

1.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Agua, indica una diferencia de niveles de 0.05 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Agua = 1000 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.05 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (1000 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.05 m)

P_manometrica = 490.5 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (490.5 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 101815.5 Pa

2.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Alcohol Etílico, indica una diferencia de niveles de 0.02 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Alcohol = 790 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.02 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (790 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.02 m)

P_manometrica = 155 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (155 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 101480 Pa

3.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Mercurio, indica una diferencia de niveles de 0.10 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Mercurio = 13600 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.10 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (13600 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.10 m)

P_manometrica = 13341.60 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (13341.60 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 114666.60 Pa

4.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Glicerina, indica una diferencia de niveles de 0.03 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Glicerina = 1260 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.03 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (1260 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.03 m)

P_manometrica = 370.82 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (370.82 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 101695.82 Pa

5.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Agua, indica una diferencia de niveles de 0.01 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Agua = 1000 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.01 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (1000 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.01 m)

P_manometrica = 98.1 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (98.1 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 101423.10 Pa

6.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Mercurio, indica una diferencia de niveles de 0.08 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Mercurio = 13600 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.08 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (13600 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.08 m)

P_manometrica = 10673.28 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (10673.28 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 111998.28 Pa

7.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Alcohol Etílico, indica una diferencia de niveles de 0.07 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Alcohol = 790 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.07 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (790 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.07 m)

P_manometrica = 542.49 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (542.49 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 101867.49 Pa

8.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Aceite, indica una diferencia de niveles de 0.14 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Aceite = 890 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.14 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (890 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.14 m)

P_manometrica = 1222.33 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (1222.33 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 102547.33 Pa

9.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Glicerina, indica una diferencia de niveles de 0.25 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Clicerina = 1260 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.25 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (1260 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.25 m)

P_manometrica = 3090.15 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (3090.15 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 104415.15 Pa

10.- Calcular la Presión Manométrica en un sistema si el Manómetro de tubo abierto, lleno con Agua, indica una diferencia de niveles de 0.54 m. Calcular además la Presión Absoluta en Pascales, si la Presión Atmosférica es de 1 atmósfera = 101325 Pascales.

DATOS

ρ_Agua = 1000 Kg/m³

g = 9.81 m/s²

h = 0.54 m

P_atmosferica = 101325 Pa

P_manometrica = ¿?

P_absoluta = ¿?

Calculamos la Presión Manométrica:

P_manometrica = ρ*g*h

P_manometrica = (1000 Kg/m³)*(9.81 m/s²)*(0.54 m)

P_manometrica = 5297.40 Pa

Ahora calculamos la Presión Absoluta:

P_absoluta = P_manométrica + P_atmosférica

P_absoluta = (5297.40 Pa) + (101325 Pa)

P_absoluta = 106622.40 Pa