UniversidadNacional AutónomadeMéxico FacultaddeQuímica DepartamentodeFisicoquímica LaboratoriodeTermodinámica “PRESIÓN” Profesor:M.enC.GerardoOmarHernándezSegura OBJETIVO Queelalumnoreflexionesobre elconceptodepresión,conozca susunidadeseinstrumentosde medición,ademásdesu aplicaciónensusactividades académicasydelavida 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. F P A ¿QUÉESUNAFUERZA? Es una magnitud vectorial, la cual posee dirección, sentido y punto de aplicación y puede definirse empleando la segunda ley de Newton. F F Fx2 Fy2 Fz2 F ma UNIDADESPARAPRESIÓN Sistema Internacional: 1 N/m2 = 1 Pa (Pascal) Otras Unidades: atm, bar, mm Hg, cm Hg, cm H2O, mm H2O, kgf/cm2 Sistema Inglés: lbf/in2 (pounds per squared inch, psi), in Hg, in H2O psia: pounds per squared inch absolute (libras fuerza sobre pulgada cuadrada absolutas) psig: pounds per squared inch gauge (libras fuerza sobre pulgada cuadrada manométricas) ¿QUÉESLAPRESIÓNFLUIDOSTÁTICA? A ρ F mg Vg Ahg P gh h A A A A F mg V Ah m m V V ¿CÓMOESLAPRESIÓNENEL FONDODECADARECIPIENTE? H2O hA A A B hA hB H2O B PA PB hB ¿CÓMOESLAPRESIÓNENEL FONDODECADARECIPIENTE? hA hB A B H2O hA A Hg B PA PB hB ¿Cuáleslarelaciónparaquelasdos presionesfluidostáticas seaniguales? P1 P2 1 gh1 2 gh2 1h1 2 h2 h1 P1 1 gh P1 1 2 h2 P P22 2 gh2 EXPERIMENTODETORRICELLI NIVEL DEL MAR: P0 Pascal también verificó este experimento, realizándolo a diferentes alturas sobre una montaña. Encontrando variación en la columna de mercurio. EQUILIBRIO MECÁNICO: Patm Hg Pfluidostática Patmosférica 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! Pabs 0 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. Pman Pabs Patm ¡El manómetro no mide directamente la presión absoluta! MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA Patm Pman g h SISTEMA GASEOSO Unidades en Sistema Int l ρ: (kg/m3) g = 9.81 m/s2 Δh: (m) Pman: (Pa) Pabs h Líquido manométrico Si el líquido es Hg o H2O, la presión manométrica puede leerse directamente en cm Hg o cm H2O MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA Caso 1: Pabs Patm Patm SISTEMA GASEOSO Pabs Pman 0 MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA Caso 2: Pabs Patm Patm SISTEMA GASEOSO Pabs Pabs Patm Pman Pman MANÓMETRO EN U DE RAMA ABIERTA Caso 3: Pabs Patm Patm SISTEMA GASEOSO Pabs Si Pabs Pman Patm Pabs Patm Pman Pman Pabs Patm Pabs Pvacío Medicióndelapresiónabsoluta Pman 0 Pabs Patm SISTEMA GASEOSO SISTEMA GASEOSO Pabs Patm Pabs Patm SISTEMA GASEOSO Pabs Patm Pman Pabs Patm Pman Tabla1:datosexperimentalesdelmanómetrodeHg Patm:___________________ Condición: Pabs > Patm No. Pman (cm Hg) Exp. 1 2 3 Pabs = Patm + Pman 4 5 Pabs = Patm 6 7 Pabs < Patm 8 9 Pabs = Patm − Pman 10 11 Pabs (cm Hg) Pabs (cm H2O) Pabs (Pa) Pabs (atm) Tabla2:datosexperimentalesdelmanómetrodeH2O Patm:___________________ Condición: Pabs > Patm No. Pman Exp. (cm H2O) 1 2 3 Pabs = Patm + Pman 4 5 Pabs = Patm 6 7 Pabs < Patm 8 9 Pabs = Patm − Pman 10 11 Pabs (cm H2O) Pabs (cm Hg) Pabs (Pa) Pabs (atm) Profesor:M.enC.GerardoOmarHernándezSegura Por su atención ¡Gracias! ¡Gracias por su atención! e-mail: [email protected]