Definición

Presión hidrostática

Respondemos a preguntas básicas sobre la presión hidrostática, por ejemplo, cómo se define, cómo funciona y qué efectos tiene en la medición. Por supuesto, también abordamos las aplicaciones de la medición de la presión hidrostática.

La presión hidrostática es la presión generada por la gravedad, es decir, por la fuerza del peso, en un líquido que no fluye. La presión hidrostática ph es una magnitud que resulta de la densidad ρ del medio, la constante gravitatoria g y la altura h de la columna de líquido.

Welche Faktoren beeinflussen den hydrostatischen Druck?

Wie bereits erwähnt, beeinflussen die physikalischen Größen, die den hydrostatischen Druck ph:

  • ist die Gravitationsbeschleunigungskonstante g [m/s²],
  • ist die Höhe der Flüssigkeitssäule h [m],
  • die Dichte der zu prüfenden Flüssigkeit ρ [kg/m³] und
  • der äußere Druck p0[PA].

Welche Formel liegt dem hydrostatischen Druck zugrunde?

Im vorherigen Abschnitt wurden alle physikalischen Größen aufgeführt, die den hydrostatischen Druck einer Flüssigkeit auf den Boden eines Gefäßes beeinflussen. Daraus ergibt sich für den hydrostatischen Druck folgende Formel:

ph = ρ × g× h

Welche Einheit besitzt der hydrostatische Druck?

Die Einheit des Drucks ist Pascal [Pa], die grundlegende SI-Einheit des Drucks. Sie ist definiert als der Druck der Schwerkraft F von 1N auf eine Fläche von 1 m2. Dabei entspricht der Wert von 1N der Kraft, die als die Masseneinheit von 1 Kilogramm multipliziert mit der Erdbeschleunigung g = 10m/s2 festgelegt ist.

Cálculo de la muestra:

Densidad del líquido (agua a 4 °C):                  ρ = 1000 kg/m³
Altura del nivel del líquido:                              h = 15 m
Constante gravitacional:                                    g = 9.81 m/s²
p(h) = 1000 kg/m³ × 9.81 m/s² × 15 m
p(h) = 1471.5 hPa = 1.47 bar

➔ Un metro de columna de agua produce una presión hidrostática de aproximadamente 0,1 bar.


¿Qué es la paradoja hidrostática?

La paradoja hidrostática describe el aparente fenómeno de que la presión existente en el fondo de un recipiente lleno de líquido no depende de la forma del recipiente y, por tanto, no depende de su capacidad. En cambio, depende únicamente de la altura del nivel.

Fig. 1: Paradoja hidrostática

¿Qué hay que tener en cuenta al montar el sensor?

La posición de montaje de la membrana del sensor tampoco influye en las mediciones hidrostáticas. La presión actúa en todas las direcciones a cualquier altura. Un transmisor de presión puede montarse en el lateral del depósito o suspenderse en el interior del mismo como una sonda de nivel. El único factor decisivo para el resultado de la medición es la altura de montaje: la medición sólo se realiza cuando la membrana está totalmente cubierta.

Fig. 2: Sonda hidrostática JUMO MAERA S25 para la medición del nivel