Este documento define presión, presión hidrostática y presión atmosférica. Explica cómo la presión se mide y cómo afecta el volumen y la temperatura de los gases según las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac. También describe dispositivos como el barómetro, manómetro, gotero y sifón que funcionan debido a la presión.
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Definiciones
La relación entre la fuerza por unidad de área
o superficie se conoce con el nombre de
presión.
Se mide en el SI en el Newton dividido por
metro cuadrado. (Pa = N/m²)
Las fuerzas producidas por un líquido son
perpendiculares a las paredes del recipiente.
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3. Presión hidrostática
La presión en un punto del interior de un
líquido es igual al producto de la densidad
del líquido por la aceleración de la gravedad
y por la profundidad a la cual se encuentra el
mismo.
P = r g h
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4. Presión atmosférica
La atmosfera es la envoltura gaseosa(aire)
que rodea la Tierra. Esta enorme masa de
aire depende de la atraccion gravitacional, su
densidad disminuye con la altura igual que su
presion atmosferica.
Desde el punto energético si el liquido
desciende aumenta su presión hidrostática y
disminuye la presión gravitacional. Por esto
el liquido permanece en reposo.
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5. Dispositivos y la presión
Existen varios dispositivos cuyo
funcionamiento se debe a la presión
atmosférica.
El gotero al expulsar el aire oprimiendo el
hule generamos un vacío parcial y debido a
la presión atmosférica penetra el líquido.
La pipeta se usa para medir pequeñas
cantidades de un líquido para pasarlas de un
recipiente a otro.
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6. Dispositivos y la presión
Al absorber con la boca por la pipeta, el
liquido sube y para evitar su caída, se tapa
con un dedo, impidiendo el efecto de la
presión atmosférica en el extremo superior y
solo actúa en el extremo inferior hacia arriba.
El carrizo se utiliza para absorber líquidos al
extraer el aire del mismo y subir el líquido por
efecto de la presión atmosférica.
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7. Dispositivos y la presión
El sifón es un dispositivo usado para pasar el
líquido de un recipiente de mayor altura a otro
de menor altura. Esto se logra aspirando el aire
de la manguera con la boca, así se hace un
vacío parcial en ella y la presión atmosférica
impulsa el líquido contenido en el recipiente.
Para pasar un líquido de un recipiente de menor
altura a otro de mayor, se utiliza bomba.
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8. Barómetro
Se utiliza para medir la presión atmosférica.
Fue realizada por Evangelista Torricelli en
1643.
La atmósfera “empuja” la columna el
mercurio de afuera y este se “levanta” hasta
que queda en un equilibrio.
La columna de mercurio sube 76 cm.
Milímetros de mercurio también llaman (torr).
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9. Manómetro
El manómetro es un tubo en U parcialmente
lleno de líquido. La presión que se mide se
relaciona con la diferencia de altura de los
niveles de líquido en las dos ramas del tubo.
Si la diferencia es de 15 cm, decimos que el gas
está a una presión de 150mm de Hg por encima
de la presión atmosférica.
El manómetro mas conocido se utiliza para
medir la presión del aire de las llantas, el
registra el valor en el cual la presión interior
excede a la presión atmosférica.
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10. Unidades de Presión
Una atmosfera es la presión que ejerce una
columna de mercurio de 760 mm de altura y
es igual a 101 325Pa.
Libras/pulgada cuadrada (psi). La libra es
una unidad de fuerza y la pulgada cuadrada
es una unidad de área.
1psi = 6 895 Pa o 1Pa = 1,45 x 10-4 psi
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11. Gases
Gas es un estado de la materia, carece forma y volumen
propio.
El gas natural se encuentra en yacimientos fósiles, solo
o acompañado con petróleo o carbón.
Esta compuesto por: Metano CH4
Nitrógeno N
Etano C2H6
Dióxido de Carbono CO2
Sulfuro de Hidrogeno H2S
Propano C3H8
Butano C4H10
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12. Ley de Boyle
El químico irlandés Robert Boyle (1627-1691)
determino cuantitativamente, que a
temperatura constante, la presión que se
ejerce sobre el gas y el volumen del mismo
son inversamente proporcionales.
P V = constante
P1V1 = P2V2
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13. Ley de Charles
En 1787, Jack Charles estudió la relación
entre el volumen y la temperatura de una
muestra de gas a presión constante y
observo que todos los gases se dilataban al
aumentar la temperatura.
A la presión constante, el volumen y la
temperatura de un gas son directamente
proporcionales.
V/T = constante
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14. Ley de Gay-Lussac
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac
a principios de 1800. Establece la relación
entre la temperatura y la presión de un gas
cuando el volumen es constante.
Si la masa y volumen son constantes, la
relación entre la presión y la temperatura es
constante también.
P/T= constante
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