PRESION MANOMETRICA Y ABSOLUTA .pptx expo

presiona nanométrica y presión absoluta

1. PRESIÓN EN UN FLUIDO

2. La presión se define como una fuerza normal que ejerce el fluido por uni d a d d e ár e a . Se habla de presión sólo cuando se trata de un gas o un líquido (la contraparte de la presión en los sólidos es el esfuerzo normal .). L a unida d d e la presi ó n e s e l Pasca l : La presión real que se encuentra en una posición dada se llama presión absoluta , y se mide en relación con el vacío absoluto (es decir, presión cer o absolu t a) . La presión manométrica se define como la diferencia entre la presión absolu ta y la presi ó n atm o sféric a local : 𝑁 1 𝑃𝑎 = 1 𝑚 2 𝑃 𝑚𝑎𝑛 = 𝑃 𝑎𝑏𝑠 − 𝑃 𝑎𝑡𝑚

3. Las presiones por abajo de la atmosférica se conocen como presiones de vacío y se miden con instrumentos de vacío que indican la diferencia entre la presión atmosférica y la absoluta: 𝑃 𝑣𝑎𝑐í𝑜 = 𝑃 𝑎𝑡𝑚 − 𝑃 𝑎𝑏𝑠

4. La presión en cualquier punto en un fluido es la misma en todas direcciones; es decir, tiene magnitud pero no una dirección específica y, e n consec u e nc i a , e s un a cantida d escala r . ∆𝑧 = 𝑙 ∙ sen 𝜃 Considere u n pe q u e ñ o elem e n t o d e fluid o : ෍ 𝐹 𝑥 = 𝑚 ∙ 𝑎 𝑥 = 0 → 𝑃 1 ∙ ∆𝑧 − 𝑃 3 ∙ 𝑙 ∙ sen 𝜃 = 1 ෍ 𝐹 𝑧 = 𝑚 ∙ 𝑎 𝑧 = → 𝑃 2 ∙ ∆ 𝑥 − 𝑃 3 ∙ 𝑙 ∙ cos 𝜃 − 2 ∙ 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ∆ 𝑥 ∙ ∆ 𝑧 = 𝑃 1 − 𝑃 3 = 1 𝑃 2 − 𝑃 3 − 2 ∙ 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ∆𝑧 = Cuando ∆𝑧 → , se tiene: 𝑃 2 − 𝑃 3 = D e la g r á f i c a s e tiene: ∆ 𝑥 = 𝑙 ∙ cos 𝜃

5. La presión en un fluido aumenta con la profundidad porque descansa más fluido sobre las capas más profundas, y el efecto de este “peso adicional” sobre una capa más profunda se equilibra por un aumento en la presión.

6. la diferencia de presión entre dos puntos en un fluido de densidad constante es proporcional a la distancia vertical ∆𝑧 entre esos puntos y a la de n s i d ad 𝜌 de l fluido : 𝑃 2 − 𝑃 1 = 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ∆𝑧 ∆𝑃 = 𝛾 ∙ ∆𝑧 Para un fluido determinado, a veces se usa la distancia vertical ∆𝑧 como una medida de la presión y se llama carga de presión. Para distancias pequeñas a moderadas, la variación de la presión con la altura es despreciable para los gases en virtud de su baja densidad. Ejemplo: La presión en un tanque que contiene un gas se puede considerar como uniforme, ya que el peso del gas es demasiado pequeño para producir una diferencia significativa.

7. En una habitación llena con un gas, la variación de la presión con la altur a e s desp r ec i a b l e : Los fluidos para los cuales la razón de deformación es proporcional al esfuerzo cortante se llaman fluidos newtonianos en honor de sir Isaac Newton, quien lo expresó por primera vez en 1687.

8. Si se toma el punto 1 en la superficie libre de un líquido abierto a la atmósfera, donde la presión es la atmosférica P atm , entonces la presión a una profundidad h a partir de la superficie libre queda: 𝑃 𝑚𝑎𝑛 = 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ℎ La aceleración gravitacional g varía desde 9,807 m/s 2 a nivel del mar, hasta 9,764 m/s 2 a una altura de 14 000 m donde vuelan los grandes aviones de pasajeros. Éste es un cambio de sólo 0,4 por ciento, en este caso extremo. Por lo tanto, se puede suponer que g es constante, con error despreciable.

9. Para los fluidos cuya densidad cambia de manera significativa respecto de la altura: 𝑑𝑃 = −𝜌 ∙ 𝑔 𝑑𝑧 𝑧 2 ∆ 𝑃 = 𝑃 2 − 𝑃 1 = − න 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ 𝑑𝑧 𝑧 1 Para 𝜌 y 𝑔 constan t e s : 𝑃 2 − 𝑃 1 = 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ∆𝑧

10. La presión en un fluido en reposo es independiente de la forma o sección transversal del recipiente que lo contiene. Ésta cambia con la distancia vertical, pero permanece constante en las otras direcciones. Por lo tanto, la presión es la misma en todos los puntos de un plano horiz o n t a l e n u n fluid o dad o . En 1586, el matemático holandés Simon Stevin (1548-1620) publicó el principio.

11. Una consecuencia de que la presión en un fluido permanezca constante en la dirección horizontal consiste en que la presión aplicada a un fluido confinado aumenta la presión en toda la extensión de éste en la misma cantidad. Esto se conoce como ley de Pascal , en honor a Blaise Pascal (1623-1662).

12. . . Pascal también sabía que la fuerza aplicada por un fluido es proporcional al área superficial. Observó que se podían conectar dos cilindros hidráulicos de áreas diferentes y se podía usar el más grande para ejercer una fuerza proporcionalmente mayor que la aplicada al más pequeño. La “máquina de Pascal” ha sido la base de muchos inventos que forman parte de nuestra vida cotidiana, como los frenos y los elevadores hidrá u li c o s . 𝑃 1 = 𝑃 2

13. Un manómetro consta principalmente de un tubo en U de vidrio o plástico que contiene uno o más fluidos como mercurio, agua, alcohol o aceite. Para mantener el tamaño del manómetro dentro de límites manejables se usan fluidos pesados, como el mercurio, si se prevén grandes diferencias e n la presi ó n . 𝑃 1 = 𝑃 2 𝑃 2 = 𝑃 𝑎𝑡𝑚 + 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ℎ

14. En capas apiladas de fluido, el cambio de presión a través de una capa d e fluid o d e de n s i d ad 𝜌 y espeso r ℎ e s 𝜌 ∙ 𝑔 ∙ ℎ . 𝑃 1 = 𝑃 𝑎𝑡𝑚 + 𝜌 1 ∙ 𝑔 ∙ ℎ 1 + 𝜌 2 ∙ 𝑔 ∙ ℎ 2 + 𝜌 3 ∙ 𝑔 ∙ ℎ 3

15. Los manómetros son adecuados para medir caídas de presión a lo largo de la sección horizontal de flujo, entre dos puntos especificados, debido a la presencia de un dispositivo, como una válvula o un intercambiador de calor, o cualquier otra resistencia al flujo. Esto se realiza cuando se conectan los dos extremos del manómetro a estos dos puntos: