Facultad de Química, UNAM Departamento de Fisicoquímica Laboratorio de Termodinámica
PRÁCTICA 2: PRESIÓN
Prof. Elizabeth K. Galván Miranda Prof. Ximena Villegas Pañeda
ObjeMvo general
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Que el alumno reflexione sobre el concepto cienPfico de presión, conozca sus unidades e instrumentos de medición y aplique este conocimiento en sus acMvidaes académicas y coMdianas
¿Qué es la presión?
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• Fuerza por unidad de área • Perpendicular a la superficie de un objeto • Magnitud escalar
FPA
=
¿Intensiva o extensiva? Intensiva
Propiedad de estado
¿En qué unidades se mide? Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
1 N/m2 = 1 Pa (Pascal) [kgm-‐1s-‐2]
S.I. Otras: • atm • bar • mmHg, cmHg
• kgf/m2 • psi
Pascal Bar Atmósfera Milímetros de mercurio
Libras por pulgada2
(Pa) (bar) (atm) (mmHg) (psi)
1 Pa 10-‐5 9.8692 x 10-‐6 7.5006 x 10-‐3 1.450377 x 10-‐4
1 bar 105 0.98692 750.06 14.50377
1 atm 1.01325 x 105 1.01325 760 14.69595
1 mmHg 133.3224 1.333224 x 10-‐3 1.315789 x 10-‐3 1.933678 x 10-‐2
1 psi 6.8948 x 103 6.8948 x 10-‐2 6.8046 x 10-‐2 51.71493
Presión fluidostáMca
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• P que ejerce un fluido en reposo
P = FA=mgA=!VgA
=!AhgA
= !gh
Depende de la densidad del fluido y
de la altura
Presión fluidostáMca
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Imagen tomada de: hmp://www.youtube.com/watch?v=bOEk-‐gOeFoc Autor: Vicente Torres
hA = hB = hC = hD
ρA = ρB = ρC = ρD La presión es igual en
todos los casos
Presión fluidostáMca
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
hH2O = hHg
ρH2O < ρHg La presión es mayor en el
recipiente de mercurio
H2O Hg
Presión fluidostáMca
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Imagen tomada de: hmp://kids.earth.nasa.gov/archive/air_pressure/barometer.html Autor: Ruth Netng
Para que la presión fluidostáMca sea la
misma, la columna de agua debe ser mucho
más alta
Barómetros: experimento de Torricelli
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• Quería medir el peso del aire (1644)
• La altura de
la columna era 760 mm Torricellian experiment.
Gaspar Schom, Technica curiosa, sive, Mirabilia ar2s, Würzburg 1664 • Barómetro: disposiMvo que mide la
presión atmosférica basado en un equilibrio mecánico
Presión atmosférica
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Imagen tomada de: hmp://isite.lps.org/sputnam/chem_notes/Unit6_States/barometer.bmp
• La fuerza que ejerce la atmósfera sobre la superficie
de la Tierra
• Depende de la alMtud!
• Siempre es posiMva (Patm>0)
Presión absoluta
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• La presión de un sistema tomando como referencia el vacío
Siempre es posiMva (Pabs > 0)
Pabs=0, vacío perfecto
Presión manométrica
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• Es la diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica
Pman = Pabs -‐ Patm
manómetro
Manómetro en U
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
• Tubo de vidrio en forma de U con un líquido de ρ conocida
Imagen tomada de: hmp://www.astarmathsandphysics.com/a-‐level-‐physics-‐notes/thermal-‐physics-‐and-‐gases/a-‐level-‐physics-‐notes-‐template-‐html-‐61c238f4.gif
Mide la diferencia de presión entre un sistema gaseoso y la presión atmosférica
Problema • Determinar el valor de presión absoluta en tres casos
diferentes uMlizando manómetros de U de agua y mercurio
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura
Caso 1
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Pabs= Patm
Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura
SISTEMA GASEOSO
0manP =
absP
atmP
Pabs = Patm
Caso 2
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Pabs > Patm
Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura
SISTEMA GASEOSO
manP
atmP
absP
Pabs = Patm + Pman
Caso 3
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Pabs < Patm
Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura
SISTEMA GASEOSO
absP
atmP
manPabs man atmP P P+ =
abs atm manP P P= −
Cuando la presión absoluta es menor que la atmosférica,
se denomina presión de vacío
Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
SISTEMA GASEOSO
Imagen tomada de: hmp://cursosdetermoyequilibrio.blogspot.com Autor: Omar Hernández Segura
abs atm manP P P= −Pabs = Patm + PmanPabs = Patm
Resultados: manómetro de mercurio Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Condición: No. Exp.
Pman (cm Hg)
Pabs (cm Hg)
Pabs (cm H2O)
Pabs (Pa)
Pabs (atm)
Pabs > Patm
Pabs = Patm + Pman
1 2 3 4 5
Pabs = Patm 6
Pabs < Patm
Pabs = Patm − Pman
7 8 9
10 11
Resultados: manómetro de agua Laboratorio de Termodinámica. Prác=ca 2: Presión
Condición: No. Exp.
Pman (cm H2O)
Pabs (cm H2O)
Pabs (cm Hg)
Pabs (Pa)
Pabs (atm)
Pabs > Patm
Pabs = Patm + Pman
1 2 3 4 5
Pabs = Patm 6
Pabs < Patm
Pabs = Patm − Pman
7 8 9
10 11