Cuestionario previo de PRESIONES PRESIONES 1.- Defina
Presión: Se define como una fuerza normal que ejerce un fluido por unidad de área, Se habla de presión sólo cuando se trata de gas o líquido, mientras que la contraparte de la presión en los sólidos es el esfuerzo normal. Tiene como unidad los newtons por metro cuadrado ( N/m2), también ), también conocida como pascal, 1 Pa = 1 (N/m 2) La presión en cualquier punto de la frontera de un sistema es la razón de la fuerza (F) normal ejercida sobre un área (A). Es una propiedad intensiva. P=FA Presión absoluta: Se absoluta: Se denomina presión absoluta a la presión que soporta un sistema respecto al cero absoluto. Para poder decir que existe sobrepresión la presión absoluta debe ser superior a la presión atmosférica. Presión relativa (manométrica y vacuométrica): Es la diferencia entre la presión absoluta de una sistema y la presión atmosférica. La lectura de un manómetro puede ser positiva o negativa. Manométrica: Es la diferencia entre la presión absoluta de un sistema y la presión atmosférica, siendo la presión del sistema mayor que la presión atmosférica. Es este caso la presión absoluta se calcula como: Pabs=Patm+ Pman Vacuométrica: Es la presión que se presenta cuando la presión atmosférica es mayor que la presión absoluta de un sistema. La presión absoluta de un sistema cuyo valor de presión manométrica es negativa se calcula como: Pabs=Patm- Pvac
2.- Mencione las unidades en que puede expresarse la presión (al menos diez unidades distintas). 2
Pascal (Pa), (N/m )
Atmósferas (atm)
Baria (bar)
Milímetros de Mercurio (mm Hg) Dinas por centímetro cuadrado (dinas / cm 2)
3.- Mencione al menos cinco instrumentos para medir la presión y explique brevemente su principio de funcionamiento.
Barómetro común : Funciona al llenar un tubo largo cerrado en un extremo con mercurio y luego se invierte en un contenedor de mercurio. El extremo cerrado del tubo es casi un vacío, y mientras la presión atmosférica varié, así lo hará la altura de la columna de mercurio. Dispositivo Simple: Consta Simple: Consta de un cilindro al vacío que encierra un pistón ligero conectado a un resorte. Mientras el dispositivo está sumergido en un fluido, este presiona arriba del pistón y comprime el resorte hasta que la fuerza hacia adentro que ejerce el fluido se equilibra con la fuerza hacia afuera que ejerce el resorte. Manómetro de mercurio: El mercurio: El principio de funcionamiento es similar al del barómetro, en ocasiones se utiliza en los laboratorios para medir las presiones de gases cercanas a la presión atmosférica.
Medidores de neumáticos: La fuerza de la presión dentro de del neumático mueve una varilla dentro de un tubo para dar la medida. Tubo Bourdon: Es un tubo de sección elíptica que forma un anillo casi completo. La presión tiende a enderezarlo y su movimiento se transmite a la aguja por medio de un sector dentado y un piñón. La aguja indicadora con un dial indica el valor de la presión.
4.- ¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide?
Es la presión que ejerce la atmósfera. Su valor depende de la ubicación geográfica y el clima local. La atmósfera estándar se utiliza como valor de referencia y se define en función de la altura de una columna de Hg que es soportada a nivel del mar en un barómetro de Torricelli, cuyo valor es precisamente 760 mm Hg. La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera sobre todos los cuerpos de la tierra o que están en el interior de la atmósfera. presión absoluta= presión atmosférica + presión manométrica
5.- Dé el valor de la presión atmosférica en las siguientes localidades: Playa Dos Bocas, Tabasco y Distrito Federal. Exprese su resultado en (mm) de mercurio, pascales y kilopascales.
Playa Dos Bocas: 755 mm Hg, 100 769 Pa, 100.769 KPa Tabasco: 758.31 mm Hg, 101 100 Pa, 101.1 KPa Distrito Federal: 585 mm Hg, 77 989.852 Pa, 77.98 KPa
6.- La presión, ¿Es una propiedad extensiva o intensiva? Justifique su respuesta. .
Es una propiedad intensiva, porque no depende de la cantidad total de masa en el sistema, no cambia su valor al variar la masa.
7.- Explique en qué consiste el ajuste para un conjunto de datos mediante el método de mínimos cuadrados.
El método de mínimos cuadrados se utiliza cuando tenemos un sistema de ecuaciones Ax=Y que no tiene solución. En tal caso vamos a buscar una solución ẋ que hace que la diferencia entre Aẋ y Y sea tan pequeña como sea posible. Esta solución se denomina solución por mínimos cuadrados para el sistema Ax=Y. Como se muestra, la solución debe satisfacer la ecuación normal. ATAẋ=ATY
8.- La presión Atmosférica promedio registrada durante 6 semanas en el D.F es la siguiente: Semana No.
1
2
3
4
5
6
7
Patm (mmHg)
700
685
706
680
715
665
¿?
699.763 696.593 693.423 690.253 687.083 683.913 680.743 Datos con regresión Use una recta de regresión para los datos de la tabla a fin de determinar la presión atmosférica en la séptima semana. Y = A + Bx Y = 702.933 – 3.17 x
9.- Indique cómo varía la presión en un fluido que se encuentra estático.
La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal. En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial de presión o superficie isobárica.
10.- Escriba la ecuación del gradiente de presión:
Biografía : CHANG, Raymond. Fisicoquímica. Mc Graw Hill. 3a Edición. México DF. 1018 pag. TIPPENS, Paul E. Física, conceptos y aplicaciones. Mc Graw Hill. 7a Edición. México DF. 782 pag.
Vázquez Cruz Fabiola
