Reporte de la práctica experimental 2: Presión

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Laboratorio de Termodinámica

Grupo: 1

Horario: Lunes 08:00 am – 11:00 am

Profesora: Emma Chimeo

Equipo 2: Martínez Ávila Cristian Jovani

Reporte de la práctica experimental 2: Presión

• Objetivo:

Lograr el entendimiento del concepto "presión" para poder emplearlo y utilizarlo de manera optima tanto en la materia, como en otras y en la vida cotidiana. Así mismo conocer sus unidades e instrumentos de medición. Esto se lograra con la ayuda de dos manómetros uno de agua y otro de mercurio.

• Introducción:

La presión es definida como la fuerza de normalidad que se ejerce sobre una superficie; al ser esta un escalar se ejerce en todas direcciones y como es el producto de la fuerza sobre el area es una propiedad intensiva y nunca puede ser negativa.

Como todo está bajo la influencia de la presión (al menos en este planeta) se debe tomar en cuenta siempre, cuando se infla un neumático, cuando se construye un submarino, o simplemente la que ejerce nuestra sangre sobre el cuerpo, existen diferentes tipos de presión; fluidostatica, de vacío, manométrica y atmosférica.

Existen diferencias entre las presiónes como la fluidostatica la cual ejerce un fluido en el fondo de un recipiente que lo contiene. La presión atmosférica o barométrica es la fuerza que la atmosfera ejerce sobre la superficie de la Tierra y depende de la altura, a menor altura mayor presión y a mayor altura menor presión. También contamos con la presión manométrica, la cual en si, no es una presión es la diferencia que existe entre la presión absoluta y la atmosferica, y la de vacio es cuando la presión absoluta es menor a la presión atmosferica.

La principla forma de medir la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica (presión barométrica) es usando un manometro, este puede ser de rama abierta, o puede ser de Bourdon, o digital, en caso de que sea de rama abierta primero obtenemos la presión manométrica y con ese dato ya podemos calcular la presión absoluta, ya que contamos con la atmosférica y la manométrica.

RESULTADOS

Lectura ha (cm) hc (cm) Pmanometrica (cmH2O) Pmanometrica (cmHg) Pabsoluta (Pa)

1 23.5 31.5 55 4.044 83518.46447

2 19.5 35.5 55 4.044 83518.46447

3 17.5 37.5 55 4.044 83518.46447

4 14.5 40.5 55 4.044 83518.46447

5 9.5 45 54.5 4.007 83469.1352

6 29 25.5 -3.5 -0.257 77784.26941

7 32.5 22 -10.5 -0.772 77097.65921

8 34.5 20 -14.5 -1.066 76705.69145

9 37.5 17 -20.5 -1.507 76117.7398

10 43.5 11 -32.5 -2.389 74941.83651

CALCULOS

• De Pmanometrica (cmH2O) a Pmanometrica (cmHg):

H2O/13.6cmHg)= 4.044 cmHg

• De Pmanometrica (cmHg) a Pmanometrica (mmHg) se hizo esta conversión para obtener el dato final pedido en pascales:

4.044 cm (10mm/1cm)= 40.44 mmHg

• Para obtener la presión absoluta en Pa:

a) Se sumaron la presión atmosférica local (586 mmHg) mas la presión manométrica obtenida YA CONVERTIDA (en el punto anterior) A mmHg (40.44)

586mmHg + 40.44mmHg= 626.44 mmHg

b) Para convertirlos a Pa se realizo el siguiente factor de conversión:

626.44mmHg(1atm/760mmHg)(101325Pa/1atm) 83518.46 Pa

REFLEXIONAR Y RESPONDER

1. En palabras de Evangelista Torricelli (1608-1647) vivimos en el fondo de un mar de aire. Sobre cada una de nuestras cabezas tenemos aproximadamente 2toneladas de aire que ejercen una presión de 101 300 N/m2. Si la atmósfera actúa sobre todos los cuerpos que se encuentran en la superficie terrestre, ¿por qué la presión de la atmósfera no rompe las ventanas?

R= Debido a que no toda esa presión se ejerce sobre las ventanas, sino se distribuye entre toda el área que rodea la atmosfera. Además que en el interior de las casas existe una presión absoluta ya que si no existiera presión dentro de ella las paredes del sistema (las ventanas, paredes etc.) se contraerían.

2. ¿Por qué molestan los oídos al subir una montaña o descender al fondo del mar?

R= Debido a que nuestro sistema (el cuerpo) está regulando las presiones con respecto a la diferencia de alturas a la que se está llevando el sistema, trata de nivelar la presión atmosférica con respecto a su presión absoluta, y en ocasiones da la sensación de que se tapara.

3. ¿Por qué se usan raquetas en lugar de zapatos para caminar sobre la nieve?

R= Porque así el peso de tu cuerpo se reparte por todos los puntos de la raqueta y así cada punto ejerce menos presión sobre la nieve, por lo tanto, será más difícil hundirse en ella

.

4. Si se quiere que la temperatura de ebullición del agua descienda a 75 °C, ¿cómo debe modificarse la presión?

R= Se necesitaría cambiar la presión atmosférica. La temperatura de ebullición de un líquido depende de la presión atmosférica, ya que la presión atmosférica es la fuerza que actúa sobre un fluido y es una resistencia al cambio de fase, la cual se contrarresta con el calentamiento del líquido, a mayor presión atmosférica se tiene que calentar el líquido a una mayor temperatura para lograr el cambio de líquido a vapor. Contrariamente a me menor presión atmosférica es menor la temperatura a la que hay que calentar el líquido para que ebulla.

5. ¿Cuál es la utilidad de usar una olla exprés en la cocina?

R= El mecanismo de funcionamiento de la olla a presión es muy simple: consiste en un recipiente con cierre hermético en el que los alimentos se cuecen a una temperatura superior a 100 grados. Minimiza los tiempos de cocción, ya que su sistema de cierre evita la perdida de calor. La alta presión que se genera en su interior reduce a un tercio los tiempos de cocción ordinarios de algunos alimentos.

6. En un laboratorio de Acapulco, se conecta un sistema gaseoso contenido en un recipiente de paredes rígidas, impermeables y adiabáticas a un manómetro en U. La presión de dicho sistema es mayor que la presión atmosférica local. Si el sistema conectado al manómetro se trasladara a la ciudad de México,

A) ¿cómo sería la presión del gas en ambos sitios?

R= Ya que en un proceso adiabático, la ecuación que rige es PV = Constante. Al comprimir la presión atmosférica a la columna manométrica, V se hace más chico, con lo que P será mayor.

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