Práctica 2. Concepto científico de presión

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b) Menor en Acapulco que en la ciudad de México. Ya que la presión manométrica se obtiene restando la presión atmosférica a la presión absoluta del sistema; al llevarlo de Acapulco a la ciudad de México, la presión atmosférica disminuirá, obteniendo por resultado una presión manométrica más elevada.

c) igual en ambos sitios

Aplicación del lenguaje termodinámico.

1. En el experimento realizado, ¿cuál fue el sistema de trabajo?

R. El aire contenido en la jeringa

2. ¿Cuántos componentes tiene el sistema?

Consta de un solo componente.

¿Cuál se encuentra en mayor proporción?

El sistema consta de un solo componente

3. ¿Cuántas fases presenta el sistema?

Presenta una fase

4. ¿Qué tipo de paredes limitan al sistema?

Una pared real, rígida, móvil (permite transferencia de energía mecánica) e impermeable; y una pared infinitesimal entre el sistema y el manómetro.

5. ¿Cómo se clasifica el sistema de acuerdo con los siguientes criterios?

a) Número de fases: Sistema homogéneo

b) Interacción con los alrededores: Sistema cerrado

6. ¿Cuáles son las propiedades del sistema que se modifican durante el experimento?

La presión es la única propiedad que se modifica.

7. ¿Cuáles son las restricciones (parámetros que permanecen constantes)?

La temperatura se mantiene, al igual que el volúmen.

8. ¿Qué tipo de propiedad es la presión, extensiva o intensiva?

La presión es una propiedad de tipo intensiva

Análisis de resultados.

En la tabla presentada se pueden observar los resultados obtenidos de la medición de la presión en el sistema; se puede observar la presión manométrica, dada en cm de Agua, cm de Mercurio y anexamos la columna donde se presenta la presión manométrica en Pascales.

Debajo de la tabla se presenta la presión atmosférica local(dada en mmHg y Pa), al igual que la temperatura registrada durante el procedimiento experimental.

- La presión manométrica se obtuvo observando las columnas de agua en el manómetro y calculando su diferencia; ésta diferencia es la presión manométrica.

Para convertir la presión manométrica [cm Agua] a [cmHg] se utilizó la siguiente fórmula:

La presión hidrostática está dada por la fórmula: P=ρ*g*Δh

por lo que se iguala la presión hidrostática de agua con la presión hidrostática del Mercurio

ρ(agua)*g*Δh(agua) = ρ(Hg)*g*Δh(Hg).

La constante g al ser igual, se cancela.

ρ(agua)*Δh(agua) = ρ(Hg)*Δh(Hg).

Se despeja Δh(Hg) ya que es lo que se requiere conocer.

Δh(Hg)=[pic 2]

Con esa fórmula sustituimos los datos; por ejemplo:

Δh(Hg)=(1g/mL)(4.0cm) / 13.55 g/mL

Δh(Hg)=0.295cmHg

[pic 3]

- Para realizar la conversión de presión manométrica en cmHg a Pa se utilizó el siguiente factor de conversión:

[pic 4]

Un ejemplo de conversión es el siguiente:

- Para calcular la presión absoluta se debe se considera lo siguiente:

Sí Pman

Sí Pman > Patm, entonces P=Patm + |Pman| (si la altura del agua del tubo abierto es más grande que la del tubo cerrado

Conclusiones.

Durante la segunda práctica de laboratorio pudimos aprender y observar que:

- La presión es una propiedad intensiva de un sistema

- Debemos de saber diferenciar cuando la presión de un sistema es mayor que la atmosférica al usar un manómetro, al igual que cuando la presión del sistema en menor que la atmosférica

- La presión tiene varias unidades en las cuáles puede ser expresada, por lo que es necesario saber la equivalencia entre éstas mismas.

- Las presiones absolutas no pueden tomar valores negativos

Aplicaciones del tema.

- El tema de la presión tiene aplicaciones en diversas ramas de la ciencia; por ejemplo, en química, se puede utilizar la presión para afectar a un equilibrio químico.

- En física se conoce la aplicación de la presión en la prensa hidráulica, un ejemplo es un gato hidráulico para levantar algún carro y poder revisarlo

Problemas resueltos

- Se sabe que una persona de 40 Kg se sienta en un banco cuadrado; cada uno de sus lados mide 40cm. Calcular la presión que ejerce la persona sobre el banco.

P= F/A *1m=100cm

F= m*g = (40Kg)(9.81m/s) = 392.4 N

A= LxL = (0.40m)(0.40m) = 0.16m^2

P=392.4N/0.16m^2

P=2452.5 Pa

- ¿Qué presión sentirá una persona si nada en una fosa de clavados a 5 metros debajo de la superficie?

P=ⲣ*g*Δh

P=(1g/cm^3)(9.81m/s^2)(5m)

P=(1000Kg/m^3)(9.81m/s^2)(5m)

P=49050 N/m^2

P=49050 Pa

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