Facultad de Química UNAM.

Alumna: Flores González Cinthya s.Juan Doroteo Gabriela.

López Fabela Angel Israel. Laboratorio de Termodinámica

Profesora: Bertha Lilia Ameneyro F. Grupo: 13

PRESIÓN

Objetivos.

Familiarizar los conceptos previamente investigados, así como entender su función y desarrollo durante la práctica.

Comprender la función de la presión y familiarizarnos con su análisis matemático. Comparar el concepto de presión investigado, con el concepto que desarrollaremos al

final. Con la observación durante la práctica y los resultados obtenidos construir un nuevo

concepto de presión. que el tipo de presión que se tiene a diferentes alturas

Introducción

La presión representa la intensidad de la fuerza que se ejerce sobre cada unidad de área de la superficie considerada, en cualquier punto de la frontera de un sistema.

En el SI se utiliza el Pascal (Pa), definido como (N/m2). Es una propiedad intensiva que nos ayuda a saber la fuerza que ejerce un gas, un líquido o un sólido sobre una superficie. Matemáticamente se obtiene con la relación de la fuerza entre el área:

P= (fuerza)/ (Área)

Cuanto mayor sea la fuerza que actúa sobre una superficie dada, mayor será la presión, y cuanto menor sea la superficie para una fuerza dada, mayor será entonces la presión resultante.

Equivalencias entre unidades de presión son:

1 atm = 101 325 Pa

1 bar = 100 000 Pa

1 atm = 760 mmHg

1 psi = 6895 Pa

1 psi = 144 lb/ft2

1 atm = 760 Tor

1 atm = 2116 lb/ft2

1 atm = 14.7 psi

1 hpa = 100 Pa

Presión atmosférica local =780 hPa

Temperatura ambiente = 20.9°C

Phg=13.59g/cm3

PH2O=1 g/cm3

Analisis de resultados

Lectura ha cm hc cm PmancmH2O PmancmHg P absoluta mmHg Pabsolutaatm P absolutaPa

1 2.4 37.3 -34.9 -2.57 559.36 0.74 74587.052 6.8 33.8 -27 -1.99 565.17 0.74 75362.193 9.8 30.3 -20.5 -1.51 569.96 0.75 75999.964 13.7 26.4 -12.7 -0.93 575.69 0.76 76765.295 16.5 23.5 -7 -0.52 579.89 0.76 77324.57

6 (cero) 20 20 0 0.00 585.04 0.77 78011.407 23.4 16.4 7 0.52 590.19 0.78 78698.238 27.3 12.3 15 1.10 596.08 0.78 79483.189 31 8.8 22.2 1.63 601.38 0.79 80189.64

10 35 5 30 2.21 607.12 0.80 80954.9711 39.5 0.6 38.9 2.86 613.66 0.81 81828.23

Cálculos

Formulas:

P= F/ A = mg/ A = pVg /A = pgh

Pma=Pabs-Patm

Pabs+Pman=Patm

P=m/v m=Pv F=Pvg

P1=P1h1g=P2h2g P1h1g=P2h2g

Pman=ha-hc hH2O=PHG(hHg)/PH20

Para sacar presión manométrica con H2O :

Ha –hc

1.- 39.5 - .6 =38.9

Para sacar presión manométrica con Hg:

hHg=hHg(PH2O)/PHg PH2O=1 g/cm3 PHg =13.59 g/cm3

1.- 38.9(1)/13.59 = 2.88 g/cm3

Para sacar presión absoluta:

Pabs= Pbar+Pman

Pbar =780 hpa

1hPa=0.75000

780hPa =585.04 mmHG

1cmHg=10mmHg

2.46cm (10)=24.6mmHg

Pabs=585.04+24.6 =609.64 mmHg

Conversión a atm

1mmHg =0.001316 atm

609.64 (0.001316) =0.802atm

Presión absoluta en pascales

De atm a Pa

1 atm = 101 325 Pa

0.802(101 325) =81262.65 Pa

Conclusión

En las primeras cinco lecturas la condición es que la presión presión absoluta es mayor a la presión atmosférica.

En la lectura número seis la presión absoluta es igual a la presión atmosférica.

De la lectura siete a la once la presión absoluta en menor a la presión atmosférica en este caso se denomina presión al vacío

Durante esta práctica nuestro sistema de trabajo es el manómetro en U de rama abierta y el líquido que se encuentra adentro, nuestro sistema es abierto y el laboratorio seria nuestro universo.

En esta práctica podemos observar como al ir aumentando la presión a nuestro sistema (empujando aire con la jeringa) nuestra presión ha disminuye y hc aumenta .Con esta práctica definimos que la presión es una propiedad intensiva, una magnitud escalar que hay distintos tipos de presión que dependen de la altitud y zona geográfica , que en ella interviene la densidad del fluido, el área y capacidad de la recipiente o superficie en la que se está aplicando que en algunos sistemas se puede observar notoriamente adentro y fuera del laboratorio por ejemplo en un viaje en metro.

Lo más importante de esta práctica, fue empezar a familiarizarnos con los términos fisicoquímicos que utilizaremos durante todo el semestre, creo que es muy importante saber nombres de instrumentos, el uso de formulas y de magnitudes.También es parte importante el poder encontrar una manera de medir de presión sin necesidad de aparatos avanzados o complicados, sino que en base a conocimientos de teoría pudimos sacar las mediciones de presión. Uno de los temas más interesantes de la termodinámica.

ACTIVIDADES SUGERIDAS PARA COMPLEMENTAR EL TEMA DE:

PRESIÓN.

1. En palabras de Evangelista Torricelli (1608-1647) vivimos en el fondo de un mar de aire. Sobre cada una de nuestras cabezas tenemos aproximadamente 2 toneladas de aire que ejercen una presión de 101 300 N/m2. Si la atmósfera actúa sobre todos los cuerpos que se encuentran en la superficie terrestre, ¿por qué la presión de la atmósfera no rompe las ventanas?

Debido a que no toda esa presión se ejerce sobre las ventanas, sino se distribuye entre toda el área que rodea la atmosfera. Además que en el interior de las casas existe una presión absoluta ya que si no existiera presión dentro de ella las paredes del sistema (las ventanas, paredes etc.) se contraerían.

2. ¿Por qué molestan los oídos al subir una montaña o descender al fondoDel mar?

Debido a que nuestro sistema (el cuerpo) está regulando las presiones con respecto a la diferencia de alturas a la que se está llevando el sistema, trata de nivelar la presión atmosférica con respecto a su presión absoluta, y en ocasiones da la sensación de que se tapara.

3. ¿Por qué se usan raquetas en lugar de zapatos para caminar sobre la nieve?

Porque así el peso de tu cuerpo se reparte por todos los puntos de la raqueta y así cada punto ejerce menos presión sobre la nieve, por lo tanto, será más difícil hundirse en ella.

4. Si se quiere que la temperatura de ebullición del agua descienda a 75 °C, ¿cómo debe modificarse la presión?

Se necesitaría cambiar la presión atmosférica. La temperatura de ebullición de un líquido depende de la presión atmosférica, ya que la presión atmosférica es la fuerza que actúa sobre un fluido y es una resistencia al cambio de fase, la cual se contrarresta con el calentamiento del líquido, a mayor presión atmosférica se tiene que calentar el líquido a una mayor temperatura para lograr el cambio de líquido a vapor. Contrariamente a me menor presión atmosférica es menor la temperatura a la que hay que calentar el líquido para que ebulla.

5. ¿Cuál es la utilidad de usar una olla exprés en la cocina?El mecanismo de funcionamiento de la olla a presión es muy simple: consiste en un recipiente con cierre hermético en el que los alimentos se cuecen a una temperatura superior a 100

grados. Minimiza los tiempos de cocción, ya que su sistema de cierre evita la perdida de calor. La alta presión que se genera en su interior reduce a un tercio los tiempos de cocción ordinarios de algunos alimentos.

6. En un laboratorio de Acapulco, se conecta un sistema gaseoso contenido en un recipiente de paredes rígidas, impermeables y adiabáticas a un manómetro en U. La presión de dicho sistema es mayor que la presión atmosférica local. Si el sistema conectado al manómetro se trasladara a la ciudad de México:

A. ¿cómo sería la presión del gas en ambos sitios?

a) Mayor en Acapulco que en la ciudad de Méxicob) menor en Acapulco que en la ciudad de Méxicoc) igual en ambos sitiosMayor en Acapulco por la zona geográfica B. ¿Cómo sería la presión manométrica registrada en Acapulco comparada con la registrada en la ciudad de México?a) Mayor en Acapulco que en la ciudad de Méxicob) menor en Acapulco que en la ciudad de Méxicoc) igual en ambos sitios

La presión manométrica hará que la columna de líquido ascienda al ir la ciudad, porque en ésta, hay menor presión atmosférica. La presión del gas disminuye al expandirse y en cambio la presión atmosférica se hace más chica. En la ciudad, la columna manométrica subirá; y al nivel del mar, bajará

APLICACIÓN DEL LENGUAJE TERMODINÁMICO

1. En el experimento realizado, ¿cuál fue el sistema de trabajo?El manómetro en U de rama abierta

2. ¿Cuántos componentes tiene el sistema? ¿Cuál se encuentra en mayor proporción?dos el aire que ejerce presión y el líquido dentro del manómetro 3. ¿Cuántas fases presenta el sistema?Una sola fase homogénea 4. ¿Qué tipo de paredes limitan al sistema?diatérmicas ya que permiten el paso de calos y rígidas ya que no son flexibles

5. ¿Cómo se clasifica el sistema de acuerdo con los siguientes criterios?a) Número de fases: homogéneo b) Interacción con los alrededores: Sistema abierto con paredes diatérmicas.

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

7. ¿Cuáles son las restricciones (parámetros que permanecen constantes)?volumen (la cantidad de líquido presente en nuestro sistema)

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