Un lago en el norte de yukón, canadá, está cubierto con una capa de hielo de 1. 75 m de espesor. Calcule la presión absoluta y la presión manométrica a una profundidad de 2. 50 m en el lago.
Respuestas a la pregunta
Cuando el lago de Yurkón está cubierto con una capa de hielo de 1.75 metros de espesor, se ejerce una presión manométrica en el fondo de 32928 Pa; mientras que la presión absoluta vale 134228 Pa.
Antes de hacer los cálculos debemos conocer tanto el espesor del hielo como la altura de agua medida desde el fondo del lago, entonces:
h_agua = profundidad - h_hielo
h_agua = 2.5 - 1.75 = 1.75 m
Los datos son:
h_hielo = 1.75 m
ρ_hielo = 920 kg/m³
h_agua = 1.75 m
ρ_agua = 1000 kg/m³
Patm = 1.013*10⁵ Pa
¿Cómo se determina la presión manométrica?
Se debe considerar la densidad como la altura:
P = ρ*g*h
La presión en la parte inferior de la capa de hielo:
P_hielo = 920*9.8*1.75
P_hielo = 15778 Pa
Para determinar la presión manométrica en el fondo del lago debemos considerar la que ejerce el hielo sobre la parte superior del agua:
P_agua = P_hielo + ρ_agua*g*h_agua
P_agua = 15778 + 1000*9.8*1.75
P_agua = 32928 Pa
¿Cómo se determina la presión absoluta?
Se le debe sumar a la manométrica la presión atmosférica:
Pabs = Patm + P
Sustituyendo:
Pabs = 1.013*10⁵ + 32928
Pabs = 134228 Pa
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