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“PRESIÓN” Profesor: M. en C. Gerardo Omar Hernández Segura Departamento de Fisicoquímica Laboratorio de Termodinámica Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Química
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“PRESIÓN”
Profesor:M.enC.GerardoOmarHernándezSegura
DepartamentodeFisicoquímicaLaboratoriodeTermodinámica
UniversidadNacionalAutónomadeMéxicoFacultaddeQuímica
OBJETIVOQueelalumnoreflexionesobreelconceptodepresión,conozcasusunidadeseinstrumentosde
medición,ademásdesuaplicaciónensusactividadesacadémicasydelavida
cotidiana.
¿QUÉESLAPRESIÓN?
Es una magnitud escalar, la cual se define como la fuerza normal (perpendicular) aplicada sobre una superficie. Es una propiedad intensiva del sistema y es una función de estado.
FPA
2 2 2x y zF F F F F
¿QUÉESUNAFUERZA?
F ma
Es una magnitud vectorial, la cual posee dirección, sentido y punto de aplicación y puede definirse empleando la segunda ley de Newton.
UNIDADESPARAPRESIÓN
Sistema Internacional:
1 N/m2 = 1 Pa (Pascal)
Sistema Inglés:
lbf/in2 (pounds per squared inch, psi), in Hg, in H2Opsia: pounds per squared inch absolute (libras fuerza sobre pulgada cuadrada absolutas)psig: pounds per squared inch gauge (libras fuerza sobre pulgada cuadrada manométricas)
Otras Unidades:
atm, bar, mm Hg, cm Hg, cm H2O, mm H2O, kgf/cm2
h
¿QUÉESLAPRESIÓNFLUIDOSTÁTICA?
F mg Vg AhgP ghA A A A
F mg m m VV
V Ah
A
ρ
hA hBH2O H2O
¿CÓMOESLAPRESIÓNENELFONDODECADARECIPIENTE?
A B
A BP PA B
A Bh h
H2O HghA hB
¿CÓMOESLAPRESIÓNENELFONDODECADARECIPIENTE?
A BA BP P
A Bh h
A B
¿Cuáleslarelaciónparaquelasdospresionesfluidostáticas seaniguales?
1 2 2h
1h
1P 2P
1 2P P
1 1 1P gh
1 1 2 2gh gh
2 2 2P gh
1 1 2 2h h
EXPERIMENTODETORRICELLI
Pascal también verificó este experimento, realizándolo a diferentes alturas sobre una montaña. Encontrando variación en la columna de mercurio.
EQUILIBRIO MECÁNICO:
fluidostática atmosféricaP P
NIVEL DEL MAR:
Hg
0P
atmP
PRESIÓNATMOSFÉRICAYBARÓMETRO
Dispositivo experimental que mide la presión atmosférica, basado en el equilibrio
mecánico.
Experimento1:presiónatmosférica
Experimento2:presiónatmosférica
PRESIÓNABSOLUTA
La presión absoluta es la presión de un sistema
medido con referencia al vacío absoluto (ausencia
de materia).
¡La presión absoluta nunca es negativa!
0absP
PRESIÓNMANOMÉTRICAYMANÓMETRO
Un manómetro es un dispositivo experimental que mide la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.
La presión manómetrica o relativa es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica.
man abs atmP P P
¡El manómetro no mide directamente la presión absoluta!
MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA
PatmSISTEMA GASEOSO
Líquido manométrico
Pabs
manP g h
h
Si el líquido es Hg o H2O, la presión
manométrica puede leerse directamente en cm Hg o cm H2O
Unidades en Sistema Int lρ: (kg/m3)g = 9.81 m/s2
Δh: (m)Pman: (Pa)
SISTEMA GASEOSO
0manP
absP
atmP
abs atmP P
MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA
Caso 1:
SISTEMA GASEOSO
manP
MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA
abs atmP PCaso 2:atmP
absP
abs atm manP P P
SISTEMA GASEOSO
absP
atmP
MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA
manP
abs atmP PCaso 3:
abs man atmP P P
abs atm manP P P
abs atmP P
abs vacíoP P
Si
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
Medicióndelapresiónabsoluta
abs atmP P
abs atm manP P P
abs atmP P
abs atm manP P P abs atmP P
0manP
Condición: No. Exp.
Pman
(cm Hg)Pabs
(cm Hg)Pabs
(cm H2O)Pabs(Pa)
Pabs(atm)
Pabs > Patm
Pabs = Patm + Pman
12345
Pabs = Patm 6
Pabs < Patm
Pabs = Patm − Pman
789
1011
Patm:___________________
Tabla1:datosexperimentalesdelmanómetrodeHg
Condición: No. Exp.
Pman
(cm H2O)Pabs
(cm H2O)Pabs
(cm Hg)Pabs(Pa)
Pabs(atm)
Pabs > Patm
Pabs = Patm + Pman
12345
Pabs = Patm 6
Pabs < Patm
Pabs = Patm − Pman
789
1011
Patm:___________________
Tabla2:datosexperimentalesdelmanómetrodeH2O
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