“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria” INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
LABORATORIO DE INGENIERIA MECANICA I
INFORME 02
MEDICION DE LA PRESION ATMOSFERICA
DOCENTE:
JULIO CONDORI
ESTUDIANTE:
ZAMALLOA NAGYBABI WALTER WALTER JOSEPH GREGORY
CODIGO:
095134
GRUPO: B
25/10/2013
MEDICION DE PRESION ATMOSFERICA 1. INTRODUCCION: La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire ρ en función de la altitud z o de la presión p. Por ello, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre; por el contrario, es difícil medirla, por lo menos, con cierta exactitud, ya que tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente, tanto en una escala temporal como espacial. Podemos obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar determinado pero con ella no se pueden obtener muchas conclusiones: es la variación de dicha presión a lo largo del tiempo lo que nos permite obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura atmosférica, humedad y vientos) nos da una imagen bastante acertada del tiempo atmosférico en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo del mismo. La presión atmosférica en un lugar determinado experimenta variaciones asociadas con los cambios meteorológicos. Por otra parte, en un lugar determinado, la presión atmosférica disminuye con la altitud, como se ha dicho. La presión atmosférica decr ece a razón de 1 mm. Hg o Torr por cada 10 m de elevación en los niveles próximos al del mar. En la práctica se utilizan unos instrumentos, llamados altímetros, que son simples aneroides calibrados en alturas; estos instrumentos no son muy precisos. La presión atmosférica también varía según la latitud. La menor presión atmosférica al nivel del mar se alcanza en las latitudes ecuatoriales. Ello se debe al abombamiento ecuatorial de la Tierra: la litósfera está abultada en el ecuador terrestre, mientras que la hidrósfera está aún más abultada por lo que las costas de la zona ecuatorial se encuentran varios km más alejadas del centro de la Tierra que en las zonas templadas y, especialmente, en las zonas polares. Y, debido a su menor densidad, la atmósfera está mucho más abultada en el ecuador terrestre que la hidrósfera, por lo que su espesor es mucho mayor que el que tiene en las zonas templadas y polares. Es por ello que la zona ecuatorial es el dominio p ermanente de bajas presiones atmosféricas por razones dinámicas derivadas de la r otación terrestre. Y es por ello que la temperatura atmosférica disminuye un grado por cada 154 m de altitud, mientras que en la zona intertropical esta cifra alcanza unos 180 m de altitud. América Latina se caracteriza por condiciones geográficas de gran altitud. La Cordillera de los Andes comprendida entre Argentina, Chile, Bolivia, Perú, Ecuador, Colombia y parte de Venez uela, es una cadena de montañas en las que se encuentran ciudades, industrias y unidades de explotación minera a alturas superiores a los 1,000 metros sobre el nivel del mar; a dichas alturas los rangos eléctricos de funcionamiento del equipamiento de los tableros, se ven afectadas en sus propiedades dieléctricas debido a la reducción de la densidad del aire.
2. OBJETIVOS:
Realizar medida de la presio n atmosferica aplicando las correcciones por temperatura, instrumental, gravedad, altura
3. APARATOS YEQUIPOS:
Baro metro
Termo metro
4. MARCO TEORICO:
Presión atmosférica y altura.- La altura modifica tanto la temperatura como la presión atmosféricas al modificarse la densidad del aire. El fenómeno es muy sencillo: el aire se calienta en contacto con la superficie terrestre, tanto en la parte sólida como en la superficie de los océanos y mares, especialmente, en este último caso. Al calentarse el aire se eleva porque disminuye de densidad y por lo tanto, de presión y asciende hasta equilibrarse la temperatura de la columna ascendente del aire con su entorno a un nivel superior. Sin embargo, la comprensión de este proceso es mucho más compleja, ya que las variaciones de la presión no varían exclusivamente con la altura sino con otros factores como son la mayor o menor humedad y con la latitud, que modifica sustancialmente el mayor o menor espesor de la atmósfera por razones dinámicas: este espesor es máximo en la zona ecuatorial debido a la fuerza centrífuga de la rotación terrestre en dicha zona y, por ende, menor en los polos.
Estabilidad e inestabilidad atmosférica.- Cuando el aire está frío, desciende, haciendo aumentar la presión y provocando estabilidad. Se forma, entonces, un anticiclón. Cuando el aire está caliente, asciende, haciendo bajar la presión y provocando inestabilidad. Se forma así un ciclón o borrasca. Además, el aire frío y el cálido no se mezclan de manera inmediata, debido a la diferencia de densidades; y cuando se encuentran en superficie, el aire frío empuja hacia arriba al aire caliente provocando un descenso de la presión e inestabilidad, por causas dinámicas. Se forma entonces un ciclón, o borrasca dinámica. Esta zona de contacto es la que se conoce como frente.
5. Procedimiento: Se
cuenta
con
los
siguientes
datos
obtenidos
de
http://www.senamhi.gob.pe
Ensayo 1: Datos experimentales: Baro metro: 488 mm. De Hg Termo metro: 18,5°C
Datos obtenidos por fuentes de información: Correccio n instrumental: +0,25 Latitud: 15°50ʹ=15,833° Altitud: 3808 m.s.n.m.
la
pagina
web
PARA EL CÁLCULO DE LA PRESION ATMOSFERICA: PASO 1- CORRECCION POR TEMPERATURA.- Para una temperatura de 18,5°C de la taba 2.2, interpolando y extrapolando obtendremos:
Temperatura de
Lecturas observadas de la columna, mm de Hg
la columna °C
450
488
500
15
1,3
1,376
1,4
18.5
1,580
1,664
1,680
20
1,7
1,788
1,8
Calculamos: 488 - 1,664 = 486,336 mm. Tenemos la nueva medida del barometro aplicando la correccio n de temperatura
PASO 2 – CORRECCION INSTRUMENTAL.- sabiendo que el error del barometro de +0,25 Calculamos: 486,336 + 0,25 = 486,586 mm. Tenemos la nueva medida del barometro aplicando la correccio n instrumental
PASO 3 – CORRECION POR GRAVEDAD.-utilizando la tabla 2.3 y extrapolando obtendremos:
Altura de la
500
486,586
450
columna mm Hg Latitud grados
corrección
15,833°
-1,383
-1,457
-1,658
25°
-1,2
-1,2
-1,2
35°
-1,0
-0,920
-0,7
Calculamos: 486,586 – 1,457 = 485,129 mm. Tenemos la nueva medida del baro metro aplicando la correccio n de gravedad.
PASO 4 – CORRECCION POR ALTITUD.- utilizando la tabla 2.4 y extrapolando obtendremos:
Altitud media m.
Temperatura media de la atmosfera, °C 10
18,5
20
900
8
8
8
2100
7
7
7
3808
5,577
5,577
5,577
Calculamos: 485,129 + 5,577 = 490,706 mm. Tenemos la nueva medida del barometro aplicando la correccio n por altitud.
PASO 5 – RESULTADO.- despues de haber hecho las correcciones del baro metro llegamos a la medida correcta de la presio n atmosferica de la ciudad de Puno que se encuentra a 3808 m.s.n.m. a una temperatura promedio de 18,5°C . La nueva presio n es igual a 490,706 mm Hg 6. Resultados: La presion corregida es mayor a la medida inicial esto nos demuestra que las correcciones de la presio n atmosferica son necesarias para una medicio n adecuada y mas exacta, ya que esta presion es muy importante para calculos de ingeniería y necesitamos de ca lculos precisos.
7. Conclusiones: Primero; los datos dados por un barometro sin correcciones no son exactos y por lo tanto pueden fallar los ca lculos si no se efectu an las correcciones mencionadas Segundo; la presion atmosferica es alta a menos altura (nivel del mar) mientras que va bajando a mas altura estemos (estratosfera)
8. Apéndices:
Datos del senamhi http://www.senamhi.gob.pe/cuencas/main.swf
Tablas de correcciones para la presión atmosférica
9. Bibliografía: El laboratorio del ingeniero mecanico/ Seymour Duncan http://www.senamhi.gob.pe/cuencas/main.swf
