Frasco de Mariotte
Presentación
El frasco de Mariotte es un dispositivo destinado a conseguir una velocidad de salida constante de líquido. Consta de un frasco o botella de vidrio con un orificio cerca de la base en el que eventualmente puede insertarse un tubo recto horizontal, y un tubo, también de vidrio, que por medio de un tapón ajusta perfectamente a su garganta, queda en posición vertical.
Frasco de Mariotte
Fundamento:
Si no estuviera tapado por arriba, observarás que disminuye la velocidad del agua conforme va bajando su nivel. ¿Por qué sucede esto? Esto se debe a la presión hidrostática, al disminuir la altura de agua, disminuye la presión que ejerce el agua, y por tanto, su velocidad. Pero en nuestro experimento hay aire encerrado en el interior del frasco, que en un principio tiene la presión atmosférica. Cuando abrimos la abertura inferior, veremos que disminuye el nivel más rápidamente en el interior del tubo que en el frasco. Esto se debe a que el aire del tubo está sometido a la presión atmosférica de forma constante, mientras que el del frasco, al disminuir su volumen, disminuye su presión, haciendo que disminuya el nivel más lentamente. Cuando ya no queda agua en el tubo, comienza a salir burbujas de aire. A partir de ahora la presión en el punto B será la atmosférica, lo que implica que la velocidad de salida del agua por el agujero C será constante. ¿Por qué? Fijémonos en el esquema: la mayor presión que hay sobre el punto C es la presión hidrostática hasta H más la presión atmosférica. Mientras la altura del agua no descienda de H, ambas presiones permanecerán constantes. Al ser constantes, la velocidad de salida también lo será, hasta que la altura sea inferior de H, que volverá a disminuir. Durante todo esto, surgen del tubo burbujas de aire. El volumen del agua expulsada por C es idéntico al de estas burbujas de aire.