Presion Presion Hidrostatica Presion Atmosferica Presion Manometrica Y Presion Absoluta

Presion Presion Hidrostatica Presion Atmosferica Presion Manometrica Y Presion Absoluta

Presión.

Existe un aparato utilizado para medir la presión que ejerce un fluido, este aparato consiste de un cilindro el cual está hecho al vacio, donde se encuentra un embolo atado a un resorte, cuando el aparato se sumerge en un fluido, este ejerce una fuerza sobre el embolo comprimiendo el resorte hasta que las fuerza que aplica el resorte y la fuerza que ejerce el fluido sobre el resorte se balance, siempre y cuando el resorte sea calibrado con anterioridad, es decir, aplicarle una fuerza conocida para comprimirlo una distancia dada y así tener una referencia previa.

Si F es la fuerza de un fluido ejercida sobre un embolo del aparato, de tal manera que A es el área del embolo, entonces se puede definir lo siguiente:

El promedio de presión P del fluido al nivel al cual el aparato ha sido sumergido se define como la razón entre fuerza y área.

La fórmula que expresa lo anterior es la siguiente:

Attach:presionHAMformula1.gif Δ

La presión tiene como unidad el pascal (Newton por metro cuadrado), debido a que se define como fuerza por unidad de área.


Presión atmosférica.

Una atmosfera de presión se puede definir como la presión resultante de una columna de mercurio, la cual mide 0.76 m de altura (h) a 0 grados centígrados, con una gravedad (g) de 9.89555 m/s2, sabiendo también que a cero grados centígrados la densidad del mercurio es de 13.565 x 103 kg/m3.

Sabiendo los datos anteriores, se sustituyen los valores en la siguiente formula:

Attach:presionHAMformula2.gif Δ

Sustituimos y resolvemos:

Attach:presionHAMformula3.gif Δ

Attach:presionHAMformula4.gif Δ

Esta deducción resulto a raíz de que Evangelista Torrecilla (1608–1647) invito un instrumento llamado barómetro, es cual es un tubo largo selladlo por un extremo (tubo de ensayo), este ese llena de mercurio y se invierte de posición, colocándolo encima de un plato con mercurio.

Se dúdese que el extremo que se encuentra sellado esta al vacio y se puede considerar que existe una presión de cero, se puede deducir la presión ejercida por el exterior (atmosfera) utilizando la formula que ya antes se había mencionado.

Attach:presionHAMformula2.gif Δ

Donde P0 es la presión atmosférica, p es la densidad del mercurio, g es la fuerza de gravedad, y ha es la altura de la columna de mercurio.

El barómetro es un instrumento que se utiliza solo para medir la presión de la atmosfera y no cualquier otra presión.


Presión manométrica.

Digamos que tenemos un tubo en forma de U el cual contiene dentro un liquido, en esta especie de tubo se encuentra abierto a la atmósfera un extremo A y en otro extremo B está conectado un sistema de presión indeterminado P.

Attach:Manometroimegen1.gif Δ

La presión que está en el punto B equivale a P0 + pgh, sin embargo la presión que se encuentra en el punto B es similar a l presión encontrada en el punto A, esta presión es la presión desconocida P.

En base al texto anterior se puede concluirla siguiente fórmula:

Attach:presionHAMformula6.gif Δ

(Esta fórmula también es usada en la presión hidrostática).

La presión P que se obtiene es la presión absoluta y la presión manométrica es la diferencia entre a presión absoluta y la presión atmosférica, es decir:

Attach:presionHAMformula7.gif Δ

De manera que si la presión absoluta es mayor que la presión atmosférica en el sistema h es positiva, pero si la presión absoluta es menor que la presión atmosférica h será negativa.


Presión hidrostática.

Cuando un fluido se encuentra en rasposo en un recipiente, es decir, todas las porciones que forman al fluido esta en equilibrio estático, también todos los pintos que se encuentran en la misma profundidad deben estar a una misma presión, si los puntos tuvieran diferentes valores de presión, algunas porciones del fluido no se encuentran en equilibrio estático.

Imaginemos que tenemos un recipiente dentro del existe una cierta región donde contiene una cantidad de fluido, esta región tiene una área A de sección trasversal y tiene una profundidad h debajo la superficie del área antes mencionada. Están presentes 3 fuerzas las cuales son ejercidas sobre el volumen antes mencionado, estas son; la fuerza de gravedad (mg), la fuerza hacia arriba ejercida por el liquido que se encuentra en la parte de abajo del área determinada (PA), y la fuerza ejercida hacia abajo por la atmosfera, (P0A).

Para obtener una expresión matemática involucrando las tres fuerza, se debe saber que a suma de las tres fuerzas debe de dar como resultado cero, sabiendo esto se puede deducir la siguiente expresión:

Attach:presionHAMformula8.gif Δ

Para obtener el peso del fluido en el volumen necesario utilizar la siguiente relación:

Attach:presionHAMformula9.gif Δ

En base a la expresión anterior podremos deducir la presión a una profundidad h bajo la superficie de un liquido, es decir, sustituimos la formula obtenida del peso del liquido en la formula donde se relacionan las tres fuerzas ejercidas sobre el área donde se encuentra el fluido.

Se obtiene la siguiente expresión:

Attach:presionHAMformula10.gif Δ

Donde P0 es la presión atmosférica, p la densidad del fluido, g la gravedad y h la profundidad (altura).

Textualmente a lo que se refiere la ecuación anterior es lo siguiente:

La presión P a una profundidad h bajo la superficie de un fluido abierto a la atmosfera es mayos que la presión atmosférica en una cantidad pgh.


Mis sitios nuevos:
Emprendedores
Politica de Privacidad