UNIDAD 1

La palabra, como tal, proviene del latín pressĭo, pressiōnis Y es una magnitud física escalar representada con el símbolo p, que designa una proyección de fuerza ejercida de manera perpendicular sobre una superficie, por unidad de superficie.

La materia comúnmente está sometida a distintas presiones. Por ejemplo, un gas dentro de cierto volumen ejercerá mayor presión si se le aumenta la temperatura. En general, los cambios de presión a los que se somete la materia puede obligarla a cambiar de estado de agregación, es decir, pasar de gas a líquido, por ejemplo, como suele hacerse con los gases hidrocarburos.

La presión relaciona una fuerza de acción continua y una superficie sobre la cual actúa, por lo cual se mide en el Sistema Internacional (SI) en pascales (Pa), equivalentes cada uno a un newton (N) de fuerza actuando sobre un metro cuadrado (m2) de superficie. En el sistema inglés, en cambio, se prefiere la medida de libras (pounds) por pulgadas (inches).

FORMULA

Unidades de Presión

Como hemos comentado anteriormente la unidad de medida en el S.I. es el Pascal, sin embargo es común encontrar la presión expresadas en otras unidades.

kp/cm2 (Kilopondio por centímetro cuadrado). Muy utilizada en la Industria. 1 kp/cm² = 98000 Pa.
atm (atmósfera). Para medir la presión atmosférica. 1 atm = 101325 Pa. En ocasiones se redondea a 101300 Pa.
bar. Muy utilizada en meteorología. 1 bar = 100000 Pa.
mmHg (milímetro de mercurio). 760 mmHg = 1 atm = 101325 Pa.

El aparato diseñado para medir la presión se conoce como tensiómetro.

PRECURSORES:

El concepto de presión, fue trabajado por diferentes físicos matemáticos donde ellos establecieron a través de sus investigaciones las bases de la presión en diferentes elementos de la materia, entre los cuales establecieron los siguientes principios o leyes:

Principio de Arquímedes:

Arquímedes se dice que nació en el 212 a.C.), notable matemático e inventor griego, que escribió importantes obras sobre geometría plana y del espacio, aritmética y mecánica y su estudio es basado en las fuerzas sobre una porción de fluido en equilibrio con el resto del fluido. Arquímedes es conocido sobre todo por el descubrimiento de la ley de la hidrostática, el llamado principio de Arquímedes, descrito en su tratado Sobre los cuerpos flotantes. Este principio plantea que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del fluido desalojado.

Principio de Pascal:

Es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623–1662), realizo investigaciones sobre los fluidos y la aclaración de conceptos tales como la presión y el vacío. El estudio de su principio se basa en la prensa Hidráulica, que se resume en la frase:

“La presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido”.

Principio de Bernoulli:

El teorema que por primera vez enunció Daniel Bernoulli en el año 1726, dice: en toda corriente de agua o de aire la presión es grande cuando la velocidad es pequeña y, al contrario, la presión es pequeña cuando la velocidad es grande.

La dinámica de los líquidos, está regida por el mismo principio de la conservación de la energía, el cual fue aplicado a ellos por el físico suizo Daniel Bernoulli (1700-1782), obteniendo como resultado una ecuación muy útil en este estudio, que se conoce con su nombre.

TIPOS DE PRESION

Dependiendo de las condiciones en que se dé, la presión puede ser clasificada según los siguientes tipos:

Absoluta: Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Este término se creó debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.

Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica

Atmosférica: El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), disminuyendo estos valores con la altitud.

Cuanto mayor es la altura, menor es la presión atmosférica y cuanto menor es la altura y más se acerque a nivel del mar, mayor será la presión.

Barómetro de mercurio

Barómetro aneroide

Manométrica: Se llama presión manométrica o presión relativa a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica; cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío. Este tipo de medición se realiza mediante el uso de un instrumento llamado manómetro. La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Tubo de Bourdon

Manometro de refrigeracion

El barómetro aneroide

Vacío: Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo general se expresa a modo de centímetros de mercurio (cmHg) o en pulgadas de mercurio (InHg). De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío.

Manómetro de Vacío

Vacuómetro

ATRAS

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