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Recipientes comunicantes
Física

Recipientes comunicantes

El objetivo de este experimento es estudiar los principios fundamentales de los vasos comunicantes.

Fluidos y presión
recipientes comunicantes; presión hidrostática; nivel del fluido

Lo que aprenden los alumnos

  • Para comprender el principio físico de los vasos comunicantes
  • La ley de Stevino

La base científica de este experimento

Al observar el nivel que alcanza el líquido en los cuatro tubos de cristal del aparato, se puede comprobar el denominado principio de los vasos comunicantes. Según este principio, el nivel de la superficie del líquido en un conjunto de tubos comunicados entre sí es el mismo en todos los tubos si el líquido contenido en cada uno de ellos es el mismo.

De hecho, dado que, en equilibrio, la presión debe ser la misma en todos los puntos del líquido situados a la misma profundidad, la altura de las columnas de líquido en los distintos tubos, con respecto a un plano horizontal, debe ser la misma. Si los tubos contienen el mismo líquido, las alturas de las superficies son iguales en los tubos que contienen ese mismo líquido.

Se puede comprobar de inmediato que el nivel de la superficie del agua es el mismo en todos los tubos y que sigue siéndolo incluso si se inclina el aparato (si el nivel del agua es tal que, en el segundo tubo, la superficie se encuentra en la sección curvada, la superficie de separación con el aire presenta una ligera inclinación; esto depende de la presencia de una tensión superficial que determina el ángulo de contacto entre la superficie del cristal y el agua).

Al vaciar parcialmente el aparato de agua y sustituir esta por un líquido no miscible (por ejemplo, aceite), se observa que, mientras que los niveles en los tubos que contienen agua coinciden, el nivel en el tubo que contiene el otro líquido es diferente.

Dado que el peso específico se define en g, se deduce que con este aparato es posible obtener la medida del peso específico de un líquido no miscible en relación con el peso específico del agua.

Equipo utilizado

  • Recipientes comunicantes — MEC-056
  • Colorantes alimentarios — MEC-057
  • Base para tubo capilar y vaso comunicante — MEC-058

Preguntas para los alumnos

  • ¿Depende la altura del líquido que llena el sistema de la forma de este?
  • Si añadiéramos un líquido no miscible al agua, ¿qué observaríamos?

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