La presión

LA PRESIÓN

Objetivos

Objetivo general:

 Dar a conocer los diferente conceptos de presión, su utilidad y sus aplicaciones además de los diferentes aparatos utilizados para medir presiones para así poder aplicar dichos conocimientos en la resolución de problemas

Objetivos específicos:

 Consultar la correcta utilización de las diferentes técnicas utilizadas para medir presion

 Utilizar los métodos mas adecuados y útiles para resolver problemas referentes a presión y sus aplicaciones

 Reconocer las utilidades que tiene cada manómetro y su correcto campo de aplicación especialmente enfocados en nuestra carrera

INTRODUCCIÓN

El comportamiento dinámico de los fluidos tiene gran relevancia, no solo porque su

conocimiento tiene aplicaciones numerosas, sino también debido a que permite entender aspectos como la interacción entre partículas, partículas-paredes, etc. Para el desarrollo de nuestro tema es muy importante conocer la variedad de gases presentes en la naturaleza, anteriormente hemos realizado el estudio de los gases ideales. Pero para este trabajo nos interesa el comportamiento de los gases enrarecidos y gases densos. Los gases enrarecidos son aquellos que tienen una presión muy baja, cercana al vacio. En estas condiciones las moléculas del gas están muy alejadas una de la otra.

Sabemos que, para un gas diluido la trayectoria libre media es inversamente proporcional a la densidad. Si se presenta el caso en que la densidad del fluido disminuye, entonces podemos esperar que el recorrido libre medio de las partículas del gas se incremente, de tal forma que si esta última cantidad es del orden de la dimensión lineal de las fronteras que lo contienen, se dice que el fluido es un gas enrarecido. Cuando el gas se encuentra en este régimen de densidad, es importante considerar tanto las colisiones partícula-partícula como las partícula-pared . La contribución de las colisiones del gas en las paredes no son despreciables y conducen a efectos interesantes.

A l estudiar la dinámica, de los gases enrarecidos, encontramos diversos problemas de interés tales como: la transferencia de energía en colisiones moleculares, dinámica de aerosoles, flujos inducidos por evaporación y condensación, el cálculo de los perfiles de densidad y de velocidad entre otros.

Los gases densos por el contrario son gases cuyas presiones son mayores a la presión atmosférica (1atm) las cuales llegan a tomar presiones realmente muy elevadas por lo cual para su medición se utilizan aparatos de medición especiales de los cuales hablaremos a continuación.

Marco Teórico

PRESION

La presión (símbolo p) es una magnitud física vectorial que mide la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.

En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado. En el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada (pound per square inch) psi que es equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada cuadrada.

La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la unidad de superficie.

Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

Donde es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir la presión.

Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica; dichos aparatos reciben el nombre de manómetros y funcionan según los mismos principios en que se fundamentan los barómetros de mercurio y los aneroides.

Presiones absolutas y relativas

Como ya sabemos, los manómetros son incapaces de medir presiones absolutas (toman como “0 de referencia” al espacio que habitamos nosotros, que sabemos que no vale 0); por esa razón, a las lecturas que dan estos instrumentos las llamamos presiones manométricas o relativas. No obstante, a partir de ese dato, es fácil conocer la presión absoluta.

Presión manométrica

Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que se define la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante, es evidente que el valor absoluto de la presión puede abstenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Unidades de presión

Se denomina presión a la magnitud que mide la fuerza que se ejerce por unidad de superficie. La presión se mide con manómetros o barómetros, según el caso.

Existen varios sistemas en los cuales la presión puedo tomar diversos valores tales como:

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES

• Gigapascal (GPa), 109 Pa

• Megapascal (MPa), 106 Pa

• Kilopascal (kPa), 103 Pa

• Pascal (Pa), unidad derivada de presión del SI, equivalente a un newton por metro cuadrado ortogonal a la fuerza.

SISTEMA TÉCNICO GRAVITATORIO

• Kilogramo-fuerza por centímetro cuadrado (kgf/cm2)

• Gramo-fuerza por centímetro cuadrado (gf/cm2)

• Kilogramo-fuerza por decímetro cuadrado (kgf/dm2)

Manómetros:

Definición

Es un instrumento de medición que sirve para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados; especialmente gases densos.

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