sábado, 11 de octubre de 2014

Presión (absoluta y relativa)

Presión (Relativa y absoluta)

La presión es una magnitud física que mide la cantidad de fuerza que un fluído ejerce sobre la superficie de una pared que lo contiene. Mide la fuerza perpendicular del fluido por unidad de superficie.

En el sistema internacional se utiliza el Pascal (Pa), que representa una fuerza con una magnitud de un Newton ejercida sobre un metro cuadrado de superficie.

En el sistema anglosajón se utiliza la libra por pulgada cuadrada (psi por sus iniciales en inglés – Pound Per Square Inch), que representa una fuerza con una magnitud de una libra ejercida sobre una pulgada cuadrada de superficie.

Cuando sobre una superficie plana con un área igual a A, un fluído le aplica una fuerza normal de manera uniforme, la presión sobre la superficie se denota como P, y es:

  
donde:
- P es la presión que se ejerce sobre la superficie
- F es la fuerza perpendicular que se ejerce sobre la superficie
- A es el área de la superficie

Presión relativa y presión absoluta:

Al medir la presión o darle un valor a la presión, es normal que esta esté dada en relación a una referencia.

Si partimos del cero de presión absoluta, es decir, del vacío absoluto, estaremos tomando la presión absoluta. En teoría, la presión más baja que se puede lograr en un recipiente se presenta cuando este tiene un vacío perfecto, es decir, no tiene materia en su interior (algo que en la realidad no es posible – Al respecto recomiendo la lectura de “El vacío interestelar”).

Pero, normalmente se realiza la presión tomando como referencia la presión de la atmósfera, en cuyo caso esta se denomina: presión manométrica; presión relativa; o presión de gauge.

Si definimos Pabs como la presión absoluta, Pman como la presión manométrica y Patm como la presión atmosférica, entonces las tres se relacionan con una ecuación sencilla:

Pabs = Pman + Patm

Se debe tener en cuenta los siguientes enunciados para comprender mejor la relación entre estas presiones:
- No es posible llegar más abajo del vacío absoluto, es decir: el vacío absoluto es la presión absoluta = 0, por lo que la presión absoluta siempre será positiva.

- La presión manométrica puede ser positiva y negativa, caso en el cual se le denomina presión de vacío.

- La presión atmosférica sufre variaciones con varios factores.  Uno de los más importantes es la altura sobre el nivel del mar; sin embargo, otros factores climáticos también generan variaciones considerables de la presión atmosférica.

- La presión atmosférica se mide con barómetros y la relativa o manométrica se mide con manómetros.

- Aunque la presión en la superficie de la tierra puede sufrir variaciones que normalmente van desde los 96 kPa(abs) hasta los 105 kPa(abs), la presión sobre el nivel del mar estándar es de 101,3 kPa(abs).

A continuación se muestra la gráfica que relaciona las presiones relativas y las absolutas:


A continuación podemos ver un video con una clase virtual sobre el tema por el profesor Pedro Loja Herrera, de la Universidad Ricardo Palma



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