consulta 1.docx

Pontificia Universidad Católica del Ecuador Facultad: Ingeniería 

Profesor: Pablo daza

Escuela: Civil 

Estudiante: Manolo Atarihuana

Curso: Paralelo 1

Descripción: Consulta 1

Asignatura: Mecánica de Fluidos

Fecha: 14/04/2018

¿Qué expresiones matemáticas existen para estimar la presión atmosférica en función de la cota sobre el nivel del mar?

La atmósfera es un fluido gaseoso que ejerce presión sobre todos objetos inmersos en ella, incluido sobre los seres vivos. La presión en la atmósfera no es igual en todas partes. Fundamentalmente depende de la altura, siendo más alta cuanto más cerca del nivel del mar nos encontremos. Esto se debe a que la presión atmosférica depende del peso del aire que queda por encima. A mayor altura, menor cantidad de aire queda por encima de nuestras cabezas, que por tanto pesa menos y ejerce menor presión. La presión atmosférica no es igual en todos los lugares que se encuentran a una misma altura sobre el nivel del mar; hay zonas en los que por diversos procesos atmosféricos se concentran más las moléculas de aire y la presión es mayor y otras en las que es menor; como resultado existen varias ecuaciones que calculan la presión atmosférica en función de la altura sobre el nivel del mar, como las siguientes: 

1 =

   [ ∗

 ]   ∗ 

P1 = Presión a una altitud de Z metros (en Hpa) Po = Presión en superficie (en Hpa) Z = altitud del nivel de presión P1 (en metros) g = aceleración de la gravedad = 9.80617 m/seg² R = Constante de los gases =287.04 m²/seg² ºK Tm = Temperatura media entre los niveles de presión P1 y Po Se puede escribir como Tm = (To + T1) / 2 y como T1=To-g*Z, podemos podemos escribir Tm=(To+To-(g*Z))/2 => Tm=To-g*Z/2, donde donde To es la temperatura en superficie su perficie (en ºK), g es el gradiente térmico vertical y Z es la altitud.



Masa molar del aire terrestre 0.0289644 kg/mol Aceleración de la gravedad, 9.80665 m/ (s²) Diferencia de altura, (m) Constante universal de gas para el aire, 8.31432 N•m /(mol•K) Temperatura del aire, К El valor por defecto de Po es 760 mm ¿Por qué cree que se diferencian estas expresiones con aquella usada para determinar presión en función de la profundidad en fluidos incompresibles?

Esto se debe a que las expresiones anteriores están sometidas a actuar bajo diferentes factores como la temperatura y el volumen del aire, además de la cantidad de gas que tengamos; en comparación la ecuación en función de la profundidad en fluidos incompresibles que depende de la densidad del fluido y la profundidad a la que se halle el cuerpo en el recipiente. ¿En qué consiste el experimento "Pitch Drop"? ¿Es este material un sólido o un líquido? ¿Por qué?

Este experimento lo puso en marcha el físico Thomas Parnell como una demostración física en 1927 y es considerado como el experimento más largo de la historia que tiene como objetivo determinar la viscosidad de la brea; en un principio consistió en calentar brea y luego colocarla en un embudo y según lo que tarde en gotear va a determinar su viscosidad respecto a la del agua. A través del experimento antes mencionado se determinó que este material es 100 mil millones de veces más viscoso que el agua es decir que tiene apariencia de un sólido, pero se comprobó que es un líquido altamente viscoso. ¿Qué es el helio superfluido? ¿Cómo se contrastan las propiedades de este fluido con las observadas en el experimento "Pitch Drop"?

El Helio superfluido es básicamente Helio 3 a una temperatura muy baja, unos 3 Kelvin (-270 grados Celsius) y debido a que tiene viscosidad prácticamente nula, es capaz de hacer fenómenos increíbles como “trepar” por las paredes de un recipiente hasta vaciarse o hacer una fuente infinita. (Video YouTube)

Este fluido tiene la capacidad fluir a través de pasajes microscópicos sin fricción aparente que no podían ser atravesados por el helio liquido o gaseoso, comportándose como si no tuviera viscosidad; en comparación con el experimento "Pitch Drop" que se determinó que este material es altamente viscoso. Bibliografía: 



 planetcalc. (14 de Abril de 2018). Obtenido de https://es.planetcalc.com/938/ tutiempo. (15 de Abril de 2018). Obtenido de

https://www.tutiempo.net/meteorologia/ecuaciones.html#3 



Bernardo, Á. (2013). El experimento más largo del mundo. Hipertextual . Obtenido de https://hipertextual.com/2013/05/experimento-mas-largo-del-mundo Dummer, W. (2012). Presión barométrica. Barcelona: D - INSHT (Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo).



García, R. A. (2010). Principios de termodinámica. Mexico D.F: Instituto Politécnico Nacional.



Leitner, A. (Dirección). (2007). Superfluid helium [Video].





Leitner, A. (15 de Abril de 2018). YouTube. Obtenido de https://www.youtube.com/watch?time_continue=11&v=2Z6UJbwxBZI Magaña, L. F. (2012). Los superconductores. Mexico D.F: FCE - Fondo de Cultura Económica.