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.
Como ya se ha mencionado, las magnitudes físicas que afectan a la presión hidrostática ph:
En la sección anterior se enumeraron todas las magnitudes físicas que influyen en la presión hidrostática de un líquido en el fondo de un recipiente. El resultado es la siguiente fórmula para la presión hidrostática:
ph = ρ × g× h
La unidad de presión es el Pascal [Pa], la unidad básica de presión del SI. Se define como la presión de la gravedad F de 1N sobre una superficie de 1 m2. Aquí, el valor de 1N corresponde a la fuerza definida como la unidad de masa de 1 kilogramo multiplicada por la aceleración debida a la gravedad g = 10m/s2.
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.
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
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
