El documento describe un problema de mecánica de fluidos que involucra un tanque cerrado que contiene gasolina flotando sobre agua. Se calcula la presión del aire por encima de la gasolina utilizando la ecuación hidrostática y midiendo las alturas de las columnas de mercurio, gasolina y agua. La ecuación utilizada implícitamente es la ecuación hidrostática.

1. MEC 2245 Mecánica de Fluidos I CAPITULO: C2 Sección: P-R-1 Página: 1
ESTATICA DE FLUIDOS Manometria Rev. 0
Elaborado por: Emilio Rivera Revisado por:
Fecha de elaboración: 04/04/02 Fecha de revisión:
Problema (3.54M Mott) En la figura se muestra un tanque cerrado que contiene gasolina flotando en agua. Calcule
la presión de aire por encima de la gasolina.
Soluci
Soluci
Soluci
Solución
ón
ón
ón
Sea
)
(
457
.
1 mecurio
columna
m
h =
)
(
50
.
2 gasolina
columna
m
h =
)
(
381
.
1
381
.
1
3 agua
columna
m
h =
+
=
Tomando como referencia el nivel isobárico B-B’, se
tiene:
( )
La presión en B, se puede calular a partir de la presión
conocida en A (aire atmosférico).
1
h
g
p
p hg
A
B ρ
⋅
+
=
(2)
Por otra parte la presión en B’, se calcula a partir del nivel D (aire encima de la gasolina).
(3)
Si ahora reemplazamos (2) y (3) 3n (1), tenemos que:
De donde:
Y reemplazando valores numéricos se tiene finalmente:
Nota: Corresponde al alumno verificar la parte algebraica y aritmética del problema.
¿Qué ecuación de la mecánica de fluidos se utilizo de manera implícita en la solución de este problema?
381mm
Aire
Gasolina
(DR=0.68)
Agua
0.5m
1.00m
457mm
C
A
Abierto
0
1
h
g
p hg
B ρ
⋅
=
3
2
' 2
h
g
h
g
p
p O
H
g
D
B ρ
ρ ⋅
+
⋅
+
=
'
B
B p
p =
3
2
1 2
h
g
h
g
p
h
g O
H
g
D
Hg ρ
ρ
ρ ⋅
+
⋅
+
=
⋅
3
2
1 2
h
g
h
g
h
g
p O
H
g
Hg
D ρ
ρ
ρ ⋅
−
⋅
−
⋅
=








−
−
⋅
= 3
2
1
2
2
2
h
h
h
g
p
g
O
H
g
O
H
Hg
O
H
D
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
( )
3
2
1
2
h
h
DR
h
DR
g
p g
Hg
O
H
D −
⋅
−
⋅
⋅
= ρ
kPa
pD 82
.
43
=