Question

Se introduce agua y mercurio en un tubo en forma de u, si la altura alcanzada por el agua es 31,5 cm¿ cuál es la altura h cuando el sistema se encuentra en equilibrio ?

Answer 1

RESOLUCIÓN.

1) Se determina la presión ejercida por el agua.

P = Patm + ρ*g*h

Dónde:

P es la presión.

Patm es la presión atmosférica.

ρ es la densidad.

g es la gravedad.

h es la altura de la columna de fluido.

Se determinan los valores para el agua.

Patm = 101325 Pa

ρ = 1000 Kg/m³

g = 9,81 m/s²

h = 31,5 cm = 0,315 m

Aplicando la ecuación se tiene que:

P = 101325 + 1000*9,81*0,315 = 104415,15 Pa

La presión del agua para h = 31,5 cm es de 104415,15 Pa.

2) Determinar la altura de equilibrio para el mercurio.

La presión conseguida para el agua es la misma para el mercurio ya que el tubo está abierto a la atmósfera. Por lo tanto la ecuación tiene los siguientes datos:

P = 104415,15 Pa

Patm = 101325 Pa

ρ = 13600 Kg/m³

g = 9,81 m/s²

Aplicando la ecuación se tiene que:

104415,15 = 101325 + 13600*9,81*h

Despejando h se tiene que:

h = (104415,15 - 101325) / 13600*9,81 = 0,023 m = 2,3 cm

La altura de equilibrio del mercurio es de 2,3 cm.