Presión

Un ejemplo del uso de la presión hidrostática - Memorial Jet capitán Cook en el lago Burley Griffin , Canberra , Australia .

La presión es una cantidad física , definida como la relación entre el módulo de la fuerza que actúa ortogonalmente sobre una superficie y su área de ^[1] ^[2] .

p={\frac {F_{\perp }}{S}}

{\ Displaystyle p = {\ frac {F _ {\ perp}} {S}}}

p = {\ frac {F _ {{\ perp}}} {S}}

Los fluidos se ven afectadas únicamente por la presión ( la ley de Pascal ), mientras que los sólidos están más generalmente afectados por tensión . Presión, como la tensión, forma parte del concepto de estrés .

Descripción

Presión absoluta y presión relativa

La presión puede ser de dos tipos:

absoluta o presión real (medida en el sistema técnico en ata, absoluto atmósfera técnica ): es la presión medida tomando vacío como referencia ^[3] ;
presión relativa (medida en el sistema técnico en Ate atmósfera técnica, relativa): es la presión medida tomando como referencia otra presión (por ejemplo, el terrestre atmosférica presión) ^[3] .

Si dentro de un recipiente a presión hay una presión (absoluta) de 10 atmósferas y fuera de él está la presión atmosférica (absoluta), la presión relativa dentro del recipiente (es decir, la diferencia de presión entre el interior y el exterior del recipiente) es de 9 atmósferas . Tenga en cuenta que una presión puede asumir valores más bajos que la presión atmosférica (en este caso se habla de "depresión" o " vacío " ^[4] ).

Unidad de medida

Las unidades de medida de la presión son:

pascal (Pa), en el Sistema Internacional ^[1] , 1 newton por metro cuadrado (1 N / m²) o kg · m ^-1 · s ^-2;
baria , en el sistema CGS (dyn / cm²);
bar (10 ⁵ Pa = 10 N / cm²) (algunos de los submúltiplos de la barra también está muy extendida, en particular el milibar es ampliamente utilizado en la meteorología y el microbar en acústica);
torr , presión ejercida por un 1 mm de alto de mercurio en columna (133,3 Pa);
metros de columna de agua , la presión ejercida por una columna de agua de 1 m (9806,65 Pa) ^[5] ,
atmósfera (atm), aproximadamente igual a la presión ejercida por la atmósfera de la tierra al nivel del mar (101.325 Pa = 760 mmHg = 760 torr);
fuerza kilogramo (kg _f), por cm² o por m²;
atmósfera técnica (símbolo: en o ata), igual a 1 kg _f / cm $ ² $ (10.000 mm H ₂ O), ligeramente inferior a la atmósfera (0,96784 atm). A menudo dividido en ata, entendida como presión absoluta, y comió, como la presión relativa.

Es importante tener en cuenta que la presión es una densidad de energía de las que, por ejemplo, en el sistema CGS se mide en erg / cm ^3.

Pascal (Pa)

L ' unidad de medida en el SI presión es el pascal (Pa), que es equivalente a 1 newton en metro cuadrado o kg · ^m-1 · s ^-2

$Pa={\frac {N}{m^{2}}}={\frac {kg}{m\cdot s^{2}}}$ ${\ Displaystyle Pa = {\ frac {N} {m ^ {2}}} = {\ frac {kg} {m \ cdot s ^ {2}}}}$ ${\ Displaystyle Pa = {\ frac {N} {m ^ {2}}} = {\ frac {kg} {m \ cdot s ^ {2}}}}$

Atmósfera estándar

La atmósfera estándar o la atmósfera, abreviado a atm, es una unidad de medida, definida con precisión en seis dígitos en el sistema internacional, para aproximarse a una cantidad que varía según el lugar y el tiempo. Es aproximadamente igual a la del aire de presión a nivel del mar y se define como: 1 atm = 101 325 pascal.

Presión a veces se mide en relación a la presión atmosférica . Un ejemplo es la presión de aire dentro de un coche de neumáticos , por ejemplo una presión de "2.2 atmósferas" significa 2,2 atmósferas por encima de la presión atmosférica , es decir, la presión absoluta es igual a 3,2 atmósferas.

Además, la presión relativa no puede caer por debajo de un valor negativo, fijado en −101325 Pa. Esto se justifica por el hecho de que sumando la presión atmosférica (101325 Pa) se obtiene una presión absoluta igual a cero, la llamada " vacío absoluto ", por debajo del cual no se puede ir por razones físicas.

Con la difusión del uso del Sistema Internacional también en el campo meteorológico, la presión atmosférica se mide en cientos de Pascales (o hectopascales, abreviado con hPa). Tenemos: 1 013,25 milibares = 101 325 Pa = 1 013,25 hPa.

Unidades de medida anglosajonas

Otra unidad de medida (todavía en uso en algunas partes del mundo) es la psi (libras por pulgada cuadrada), o libra fuerza por pulgada cuadrada .

Unidades manométricas

Unidades manométricos obsoletas de presión, tales como pulgadas de agua o milímetros de mercurio , se basan en la presión ejercida por el peso de algún tipo de fluido , en virtud de un tipo de gravedad . Ellos son en realidad intentos de definir una unidad que expresa la lectura de un medidor de presión .

Las unidades manométricas de presión no deben usarse con fines científicos o de ingeniería debido a la falta de repetibilidad inherente a su definición. Sin embargo, el mmHg utiliza en la medicina para medir la presión arterial y la O mmH ₂ para medir la presión generada por ventiladores de aire pequeñas permanecen en uso común.

Densidad de fuerza

La densidad de fuerza es igual a la gradiente de presión : $\mathbf {f} =\nabla {p}$ ${\ Displaystyle \ mathbf {f} = \ nabla {p}}$ ${\ mathbf {f}} = \ nabla {p}$ ; si se refiere a la fuerza de la gravedad , la densidad de la fuerza es la gravedad específica .

Unidades de presión y factores de conversión

Unidades de presión y factores de conversión
	Pensilvania	bar ( de N / cm ²⁾	MPa (N / mm ²⁾	kg _f / m ²	al (kg _f / cm ²⁾	Cajero automático	torr (mm de Hg)
Pensilvania	1	10 ⁻⁵	10 ⁻⁶	0.102	0,102 × 10 ^-4	9,87 × 10 ^-6	0,0075
bar	10 ⁵	1	0,1	10 200	1.02	0,987	750
MPa	10 ⁶	10	1	1,02 × 10 ⁵	10,2	9,87	7 501
kg _f / m ²	9,81	9,81 x 10 ^-5	9,81 × 10 ^-6	1	10 ⁻⁴	0,968 × 10 ^-4	0.0736
a	98 100	0,981	0.0981	10000	1	0,968	736
Cajero automático	101325	1.013	0.1013	10 330	1.033	1	760
torr (mmHg)	133	0,00133	1,33 × 10 ^-4	13,6	0,00136	0,00132	1

Nota

^ ^Un ^b Turchetti , p. 72 .
^ (ES) IUPAC Libro de Oro, "presión"
^ ^a ^b ( EN ) Manual de fundamentos del DOE - "Termodinámica, transferencia de calor y flujo de fluidos", p. 9. Archivo de 20 de diciembre de, 2016 a la Internet Archive .
^ El término "depresión" o el término "vacío" se prefiere en función del contexto. Por ejemplo, en el meteorológica campo preferimos hablar de "zonas de depresión" para indicar áreas geográficas con presión relativa inferior a la presión atmosférica, mientras que se habla de "contenedores de vacío" en el contexto de las plantas químicas y la conservación de alimentos .
^ Ver el párrafo sobre "unidades" manométricos .

Bibliografía

Enrico Turchetti y Romana Fasi, Elementos de Física , primera ed., Zanichelli, 1998, ISBN 88-08-09755-2 .

Otros proyectos

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enlaces externos

(ES) de presión , en Encyclopedia Britannica , enciclopedia Britannica, Inc.

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[Tur72-1] Un ^b Turchetti , p. 72 .

[2] (ES) IUPAC Libro de Oro, "presión"

[DOE-3] ( EN ) Manual de fundamentos del DOE - "Termodinámica, transferencia de calor y flujo de fluidos", p. 9. Archivo de 20 de diciembre de, 2016 a la Internet Archive .

[4] El término "depresión" o el término "vacío" se prefiere en función del contexto. Por ejemplo, en el meteorológica campo preferimos hablar de "zonas de depresión" para indicar áreas geográficas con presión relativa inferior a la presión atmosférica, mientras que se habla de "contenedores de vacío" en el contexto de las plantas químicas y la conservación de alimentos .

[5] Ver el párrafo sobre "unidades" manométricos .

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