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• isabel gonzalez

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Presión

1. Defina: presión, presión absoluta, presión relativa (manométrica y vacuométrica). Presión: 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. En el SI se utiliza el Pascal (Pa), definido como (N/m2).

Presión absoluta (Pabs): Es la presión en un punto determinado del sistema ya que se mide con respecto a una presión igual a cero. Presión manométrica (Pman): Es la diferencia entre la presión absoluta de un sistema y la presión atmosférica, siendo la presión del sistema mayor que la presión atmosférica. En este caso la presión absoluta del sistema se calcula como:

Presión manométrica (Pvac): Es la presión que se presenta cuando la presión atmosférica es mayor que la presión absoluta de un sistema (comúnmente se conoce como presión vacuométrica). La presión absoluta de un sistema cuyo valor de presión manométrica es negativo se calcula como:

2. Mencione las unidades en que puede expresarse la presión (al menos diez unidades distintas).         

Torr mm Hg Baria din/cm2 Bar 106 barias Milibar Pascal N/m2 Atm. Técnica Kp/cm2 Atmosfera mca Kp/m2

3. Mencione al menos cinco instrumentos para medir la presión y explique brevemente su principio de funcionamiento.  Manómetro de tubo de bourdon Un manómetro con tubo bourbon en los que la sección transversal del tubo es elíptico o rectangular y en forma de C. Cuando se aplica presión interna al tubo, este se reflexiona elástica y proporcionalmente a la presión y esa deformación se transmite a la cremallera y de esta al piñón que hace girar a la aguja indicadora a través de su eje. Las escalas, exactitudes y modelos difieren de

acuerdo con el diseño y aplicación, con lo que se busca un ajuste que de linealidad optima e histéresis mínima.  Manómetro de tubo abierto El manómetro consiste en un tubo en forma de U que contiene un líquido, que generalmente es mercurio. Cuando ambos extremos del tubo están abiertos, el mercurio busca su propio nivel ya que se ejerce una atmósfera de presión sobre cada uno de ellos. Cuando uno de los extremos se conecta a una cámara presurizada, el mercurio se eleva hasta que la presiones se igualan.  Barómetro de mercurio Un barómetro de mercurio ordinario está formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. Cuando el tubo se llena de mercurio y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido, el nivel del tubo cae hasta una altura de unos 760 mm por encima del nivel del recipiente y deja un vacío casi perfecto en la parte superior del tubo. Las variaciones de la presión atmosférica hacen que el líquido del tubo suba o baje ligeramente; al nivel del mar no suele caer por debajo de los 737 mm ni subir más de 775 mm. Cuando el nivel de mercurio se lee con una escala graduada denominada nonius y se efectúan las correcciones oportunas según la altitud y la latitud (debido al cambio de la gravedad efectiva), la temperatura (debido a la dilatación o contracción del mercurio) y el diámetro del tubo (por los efectos de capilaridad), la lectura de un barómetro de mercurio puede tener una precisión de hasta 0,1 milímetros.  Barómetro Aneroide Un barómetro más cómodo (y casi tan preciso) es el llamado barómetro aneroide, en el que la presión atmosférica deforma la pared elástica de un cilindro en el que se ha hecho un vacío parcial, lo que a su vez mueve una aguja. A menudo se emplean como altímetros (instrumentos para medir la altitud) barómetros aneroides de características adecuadas, ya que la presión disminuye rápidamente al aumentar la altitud. Para predecir el tiempo es imprescindible averiguar el tamaño, forma y movimiento de las masas de aire continentales; esto puede lograrse realizando observaciones barométricas simultáneas en una serie de puntos distintos. El barómetro es la base de todos los pronósticos meteorológicos.  Manómetro de tubo inclinado El manómetro inclinado es un manómetro cuyo brazo vertical está colocado en una posición casi horizontal, de manera que en un cambio de presión produce un cambio en el nivel de medición del líquido dentro del tubo. 4. ¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide? La Presión atmosférica es el peso que ejerce el aire de la atmósfera como consecuencia de la gravedad sobre la superficie terrestre o sobre una de sus capas de aire. Esta presión varía, es decir que no siempre es igual en los diferentes lugares del planeta, ni en la diferente época del año. La P. atmosférica se debe al peso (P: m.z) de la misma su valor es de 1001.000 páscales que corresponde a la presión normal. Existen otras unidades para medir la presión y la equivalencia entre estos son: 101.000 Pa = 1 atm = 760 mm Hg = 101 mb. Para medir la presión consta con la ayuda de un aparato llamado Barómetro, que inventado por el físico Italiano llamado Evangelista Torricelli.

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 kilopáscales.

6. La presión, ¿es una propiedad extensiva o intensiva? Justifique su respuesta. Es una propiedad intensiva, ya que no está relacionada con el tamaño del sistema o con la cantidad existente de la materia en cuestión. De este modo, sus valores no se modifican cuando se divide el sistema. 7. Explique en qué consiste el ajuste para un conjunto de datos mediante el método de mínimos cuadrados. Consiste en someter el sistema a diferentes condiciones, fijando para ello distintos valores de la variable independiente x, y anotando en cada caso el correspondiente valor medido para la variable dependiente y. De este modo se dispone de una serie de puntos (x1,y1), .... (xn,yn) que, representados gráficamente, deberían caer sobre una línea recta. Sin embargo, los errores experimentales siempre presentes hacen que no se hallen perfectamente alineados. El método de mínimos cuadrados determina los valores de los parámetros a y b de la recta que mejor se ajusta a los datos experimentales. Sin detallar el procedimiento, se dará aquí simplemente el resultado:

Donde n es el número de medidas y Σ representa la suma de todos los datos que se indican. Los errores en las medidas, se traducirán en errores en los resultados de a y b. Se describe a continuación un método para calcular estos errores. En principio, el método de mínimos cuadrados asume que, al fijar las condiciones experimentales, los valores yi de la variable independiente se conocen con precisión absoluta (esto generalmente no es así, pero lo aceptamos como esencial en el método). Sin embargo, las mediciones de la variable x, irán afectadas de sus errores correspondientes, si ε es el valor máximo de todos estos errores, entonces se tiene:

La pendiente de la recta se escribirá

, y la ordenada en el origen

.

8. La presión atmosférica promedio registrada durante 6 semanas en el D.F. es la siguiente:

Use una recta de regresión para los datos de la tabla a fin de determinar la presión atmosférica en la séptima semana. y=mx +b *usando regresión lineal (usando la calculadora), obtenemos os valores de m y b y=−101.4571 x +933.6

* Para saber la Patm en la séptima semana solo sustituimos 7 en X y=223.4

9. Indique cómo varía la presión en un fluido que se encuentra estático. La presión ejercida en un fluido estático depende solamente de la profundidad del fluido, la densidad del fluido y la aceleración de la gravedad. La presión en un fluido estático, aparece por el peso del fluido, y es dada por la expresión Pfl. estático = ρgh En donde ρ = m/V = densidad de fluido g = aceleración de la gravedad h = profundidad del fluido 10. Escriba la ecuación del gradiente de presión.