presion en termodinamica

1. Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería
Mecánica y Eléctrica UA
Martínez Hernández Ricardo
Mejia Cruz Patric
Molina Espindola Eric
Moreno Esteban Antonio
Grupo. 4MV5
MARTINEZ GARCIA LILIAN VIRIDIANA
TERMO DINAMICA I
Investigación ” PRESIÓN”

2. Presión
Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en
dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar
cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. En
el Sistema Internacional de Unidades la presión se mide en una unidad
derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total
de un newton (N) actuando uniformemente en un metro cuadrado (m²). En
el Sistema Inglés la presión se mide en libra por pulgada cuadrada que es
equivalente a una fuerza total de una libra actuando en una pulgada
cuadrada.
La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie
sobre la cual actúa, es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la
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:
Presión Absoluta
Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero
absolutos. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque
entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas
en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Ester termino
se creó debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas
veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el
nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.
Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica.
Presión Atmosférica
El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire
un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una
presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal

3. como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica).
Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es
cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), disminuyendo estos valores con la
altitud.
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.
Vacío
Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que
normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se
miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia
entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que
corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo
general se expresa a modo de centímetros de mercurio (cmHg), metros de
agua, etc.
De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones
de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del
indicador de vacío.
Sin embargo, las variaciones pueden llegar a ser de importancia, que todo el
intervalo hasta llegar al cero absoluto solo comprende 760 mmHg.

4. ESCALAS DE PRESIÓN
Las unidades de presión expresan una unidad de fuerza sobre unidad de
área. Las más usadas son Kg/cm2, psi (lbf/pulg2), Pascal (N/m2), bar,
atmósfera, Torr (mm de columna de Hg).
La siguiente tabla resume los factores de conversión de las unidades de
presión más comunes.
psi Pa
Kg/cm
2 Bar
Atmósfe
ra Torr
Cm
H2O Pulg
Pulg
Hg
H2O
psi 1 6896.5 0.0703 0.0689 0.0680 51.715 70.31 27.68 2.036
Pa
0.00014
5 1
0.00001
019 0.00001
0.00000
987 0.0075 0.01 0.0039 0.00029
Kg/cm2 14.22 98067 1 0.9807 0.9678 735.58 1000 393.7 28.96
Bar 14.50 100000 1.019 1 0.9869
750.06
2 1024 401.46 29.53
Atmósfer
a 14.70 101325 1.0332 1.01325 1 760 1033 406.78 29.92
Torr 0.01934 133.32
0.00135
9 0.00133
0.00131
6 1 1.359 0.5352 0.0394
Cm H2O 0.0142 100 0.0010 0.0009 0.00096 0.7356 1 0.3937 0.0289
Pulg H2O 0.0361 254.6 0.002540.00249 0.00246 1.8683 2.540 1 0.07355
Pulg Hg 0.4912 3386 0.0345 0.0333 0.0334 25.40 34.53 13.6 1
Ejemplos
Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2 kg apoyado por una
de sus bases que tiene 3 cm de radio.
Necesitamos la fuerza que hace el cilindro sobre el apoyo, es decir, su peso P
= m·g = 2 · 9,8 = 19,6 N y también calculamos la superficie de apoyo que es
un circulo de radio 0,03 m, por tanto S = 0,00283 m2
Metemos esto en la fórmula de la presión y:

5. Calcula la presión que ejerce Luis cuando está sobre sus dos pies
suponiendo que cada pie tiene una superficie de 200 cm2 y que Luis tiene
una masa de 70 kg. F=(70)(9.81)=686.7 N
P=F/S=686.7N/200cm2 =3.43Pa.
2. Una fuerza de 40 N está ejerciendo 60000 Pa, calcula la superficie de
apoyo.
Soluciones:
P=F/S S=F/P S=40N/60000 Pa=6.667x10-4 cm2
1. 17150 Pa
2. 6.67x10-4 cm2
BIBLIOGRAFIAS
Principios de termodinamica para ingenieros John R. Howell
Termodinámica, 7ma Edición – Yunus A. Çengel y Michael A. Boles

6. INSTRUMENTOS PARA MEDIR PRESION
PRESIÓN DE VACÍO
Es la presión menor que la Presión atmosférica.
Su valor está comprendido entre el Cero absoluto y el valor de la Presión
atmosférica.
La presión de vacio se mide con el Vacuómetro.
BAUMANÓMETRO
El baumanómetro es un instrumento que permite medir la fuerza que
ejerce la sangre sobre las paredes de las arterias, su uso es de gran
importancia para el diagnóstico médico, ya que permite detectar alguna
anomalía relacionada con la presión sanguínea y el corazón.
También es conocido popularmente como "tensiómetro" o
"esfigmomanómetro". El esfigmomanómetro puede ser de varios tipos: los
tradicionales de columna de mercurio, los aneroides (de aguja en un dial
circular) y los digitales. Con el uso de estos instrumentos se puede medir
la presión o tensión arterial de manera indirecta, ya que se comprime
externamente a la arteria y a los tejidos adyacentes y se supone que la
presión necesaria para ocluir la arteria, es igual a la que hay dentro de
ella.

7. El tensiómetro está constituido por las siguientes partes:
1.
2. Manómetro de mercurio o aneroide, para medir la presión de aire
aplicada.
3. Brazalete estándar con bolsa inflable.
4. Bomba de caucho que infla la bolsa dentro del brazalete con aire.
5. Tubo conector, que une la bomba con la bolsa y el manómetro.
MANÓMETRO
Un manoscopio o manómetro es un instrumento de medición que sirve
para medir la presión de fluidos contenidos en recipientes cerrados.
Existen, básicamente, dos tipos: los de líquidos y los metálicos.

8. Los manómetros de líquidos emplean, por lo general, como líquido
manométrico el mercurio, que llena parcialmente un tubo en forma de U.
El tubo puede estar abierto por ambas ramas o abierto por una sola. En
ambos casos la presión se mide conectando el tubo al recipiente que
contiene el fluido por su rama inferior abierta y determinando el desnivel h
de la columna de mercurio entre ambas ramas. Si el manómetro es de
tubo abierto es necesario tomar en cuenta la presión atmosférica p0 en la
ecuación:
p = p0 ± ρ.g.h
Si es de tubo cerrado, la presión vendrá dada directamente por p = ρ.g.h.
Los manómetros de este segundo tipo permiten, por sus características, la
medida de presiones elevadas.
En los manómetros metálicos la presión da lugar a deformaciones en una
cavidad o tubo metálico, denominado tubo de Bourdon en honor a su
inventor. Estas deformaciones se transmiten a través de un sistema
mecánico a una aguja que marca directamente la presión sobre una escala
graduada.
BARÓMETRO
Un barómetro es un instrumento que sirve para medir la presión
atmosférica, esto es, el peso de la columna de aire por unidad de superficie
ejercida por la atmósfera. La forma más habitual es observar la altura de
una columna de líquido cuyo peso compense el peso de la atmósfera.

9. El más conocido es el barómetro de mercurio, inventado por Torricelli en
1643. Un barómetro de mercurio está formado por un tubo de vidrio de
unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el
inferior. El tubo se llena de mercurio, se invierte y se coloca el extremo
abierto en una cubeta llena del mismo líquido.
El nivel del mercurio en el tubo baja hasta una altura de unos 760 mm por
encima del nivel en la cubeta (altura barométrica) y deja un vacío casi
perfecto en la parte superior del tubo (cámara barométrica). Las
variaciones de la presión atmosférica hacen que el líquido del tubo suba o
baje ligeramente entre 737 y 775 mm.
Existen también barómetros metálicos, llamados barómetros aneroides o
de Vidi, que están constituidos por una caja metálica en la cual se ha
hecho el vacío parcial. La tapa superior lleva un resorte que equilibra la
presión media atmosférica, mientras que la tapa de la caja es una
membrana de una aleación metálica y elástica de forma ondulada que se
deforma con facilidad, y se eleva o desciende en función de la variación de
la presión.
Estos movimientos modifican la posición de una aguja que recorre una
escala circular graduada en milímetros de presión por comparación con los
barómetros de mercurio.
VACUÓMETROS
Los vacuómetros son aparatos destinados para medir presiones
atmosféricas inferior a ésta. Existen varios tipos de vacuómetros, y suelen
ser semejantes a los manómetros ya señalados. Los más conocidos en la
industria son los del tipo metálico, cuyo funcionamiento es igual al
manómetro del mismo tipo.

10. En lo que se refiere al aforamiento es igual al del manómetro ya que
existen varias escalas.
Los vacuómetros tienen dos puntos o extremos fijos en su aforamiento; el
cero, que es el punto de partida, o sea el punto atmosférico normal, y el
máximo, que corresponde al vacío, donde no actúa la presión atmosférica,
por lo tanto, entre los valores extremos de las escalas, existe una
diferencia de 1033 Kg./cm2.
Las principales escalas en aforamiento de los vacuómetros son:
Aforamiento en metros columna de agua; en el cual el espacio
comprendido entre el "cero" y el "máximo", ha sido dividido en espacios
que equivale cada uno un metro (1), es decir que habrá unos 10 espacios y
una pequeña fracción final que corresponde a 33 cm. finales. Hay que
tener en cuenta que en muchos casos, la escala solo comprende de 0 a 10,
ya que en la práctica las bombas de vacío no pueden llegar a presiones tan
elevadas.
El aforamiento está dado en centímetros o milímetros en columna de
mercurio; en este caso, la escala está dividida en forma tal que desde el
valor cero hasta el máximo, hay divisiones que corresponde a 76 ó 760 cm.
o mm. de columna de mercurio, ya que como se ha indicado en otro lugar,
el valor de 1033 Kg. se equilibran con una columna de mercurio de 1 cm.
2 cm. de sección y de 76 cm. de altura.

11. MANOVACUOMETRO
Este aparato nos sirve para medir la presión y la depresión y los principios
son los ya indicados en la parte referida a los manómetros y vacuómetros.
CALIBRADORES DE LLANTAS
Este es usado para poder medir el nivel de inflado de las llantas.
ANÓMETRO DE PESO MUERTO: Consta de un embolo maquinado con
exactitud que se introduce de ajuste apretado, los dos de área de la
sección transversal conocida.

12. MICRO MANÓMETRO: Sirven como estándares de presión en el intervalo
de 0, 005 a 500 ml. De agua.
1. Tipo micrométrico: En este tipo de micromanómetros, los efectos de
menisco y por capilaridad se minimizan midiendo los
desplazamientos de liquido con tornillos micrométrico dotados con
índices ajustables de agua localizados en el centro, o cerca de el, de
tubos transparentes grandes unidos en su base para formar una v
2. Tipo prandtl: Consta de un recipiente de diámetro grande y un tubo
inclinado con dos marcas conectados a través de un tubo flexible.
3. Micromanometro de aire: Un micromanometro sumamente sencillo,
de alta respuesta, usa aire como fluido de trabajo y, por consiguiente
evita todos los defectos por capilaridad y de menisco que por lo
general se encuentra en la manimetria con líquidos.
4. Manómetro de mcleod: Este es un manómetro de mercurio
modificado que se utiliza principalmente para medir presiones de
vacío desde un ml. Hasta 0, 000 000 1 ml. De Hg. Mide una presión
diferencial y, por consiguientes muy sensible.

13. BIBLIOGRAFIAS
Principios de termodinamica para ingenieros John R. Howell
Termodinámica, 7ma Edición – Yunus A. Çengel y Michael A. Boles
http://www.monografias.com/trabajos60/instrumentos-basicos-
medicion/instrumentos-basicos-medicion2.shtml#ixzz3YdEkqfyA
http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml#ixzz3YZuwcA
dH
http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n
http://es.slideshare.net/Norpheel/termodinamica-cengel-7th