La Presion

PRESION (P)

INTRODUCCION

En 1640 al Gran Duque de Toscana le dio el capricho de poner unos surtidores en la terraza de su palacio. Para ello tenía que hacer subir agua desde los pozos y se dio cuenta que no se podía aspirar agua a más de 10 metros. Así que escribió una carta a nada menos que Galileo para ver si podía hacer algo. Pero no lo solucionó Galileo, sino un discípulo suyo llamado Evangelista Torricelli (1608-1647).

Torricelli llenó con mercurio un tubo de vidrio de 1,2 m de longitud, lo invirtió sobre un plato y comprobó que el mercurio no se escapaba y quedaba a una altura de 76 cm. Y fue así como Torricelli inventó el instrumento para medir la presión atmosférica, el barómetro. En la parte superior de ese tubo quedó el llamado “vacío torriceliano”. Como la presión se reparte por igual, en la parte que estaba bajo el mercurio había 76 cm y en la parte que no había mercurio (y estaba la atmósfera) estaba la presión atmosférica.

De acuerdo con la ecuación fundamental de la hidrostática, la presión atmosférica es:

Pa = ρgh

Donde:

ρ es la densidad del mercurio ρ=13550 kg/m3

g es la aceleración de la gravedad g=9.81 m/s2

h es la altura de la columna de mercurio h=0.76 m al nivel del mar

∴ Pa = 101’023 Pa = 1 atm.

Si en vez de mercurio se hubiera puesto agua, la altura hubiera quedado en 10,33 metros. Concluyó entonces que no se puede aspirar agua a más de 10 metros pues no hay forma de hacer un vacío superior al torriceliano. Torricelli no se limitó a hacer el experimento a nivel del mar sino que observó que la altura del mercurio variaba de un día para otro y que descendía según aumentaba la altura donde hacía el experimento.

¿QUE ES PRESION?

La presión es un concepto científico que se aplica a los gases y a los líquidos. Indica la relación que existe entre una fuerza aplicada y el área sobre la cual actúa. En cualquier caso en que exista presión, una fuerza actuará en forma perpendicular sobre una superficie.

En el Sistema Internacional la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado .

En este sentido, 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:

P=□(→┬F )/A Donde:

P=presión, en N/m2 o Pa.

F=fuerza perpendicular a la superficie, en N

A= área o superficie sobre la cual actúa la fuerza, en m2

Esta expresión señala que a mayor fuerza aplicada, mayor presión y a mayor área sobre la cual actúa la fuerza, menor presión.

La presión se debe a la fuerza que el peso de las moléculas ejerce al entrar en contacto con un área determinada; cuanto más moléculas choquen mayor será la presión y cuanto más rápido se muevan (que es lo mismo que estar a mayor temperatura), mayor será la presión. Además, la presión también aumenta conforme mayor es la profundidad.

Es importante notar que la presión no depende del volumen de un líquido sino que ésta se ejerce en todas direcciones.

La presión que ejercen los líquidos es perpendicular a las paredes del recipiente que los contiene. Dicha presión actúa en todas direcciones y solo es nula en la superficie libre del líquido.

PRESION ATMOSFERICA

La tierra esta rodeada por una capa de aire llamada atmosfera. El aire, debido a su peso, ejerce una presión sobre todos los cuerpos que están en contacto con él., la cual es llamada presión atmosférica y se mide con un instrumento denominado barómetro. Nosotros no somos conscientes del peso del aire, ya que nuestro cuerpo esta adaptado para vivir en la atmosfera.

La presión atmosférica varía con la altura, por lo que al nivel del mar tiene su máximo valor o presión normal equivalente a:

1 atm = 76 cm de mercurio (Hg)

1 atm = 760 mm de mercurio (Hg)

1 atm = 1.033 kg/cm2

1 atm = 1’033 g/cm2

PRESIÓN MANOMÉTRICA

Esta presión es la que ejerce un medio distinto al de la presión atmosférica. Representa la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica. La presión manométrica sólo se aplica cuando la presión es superior a la atmosférica. Cuando esta cantidad es negativa se la conoce bajo el nombre de presión negativa. La presión manométrica se mide con un manómetro.

PRESIÓN ABSOLUTA

Esta equivale a la sumatoria de la presión manométrica y la atmosférica. La presión absoluta es, por lo tanto superior a la atmosférica, en caso de que sea menor, se habla de depresión. Ésta se mide en relación al vacío total o al 0 absoluto.

...