Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Práctica 3: Presión

Integrantes:

Ferrer Zaldívar José Luis

Flores Buendía Aline Mariana

Herrera Romo Erick Enrique

Jiménez Martínez Arturo

Grupo 32 Jueves 11am-14pm

Introducción:

La presión es una fuerza de opresión que se ejerce sobre un cuerpo o un área, pero

siempre refiriéndose a unidades de superficie. Y puede hablarse de presión cuando

se habla de líquidos o gases, ya que para sólidos se denomina esfuerzo normal. En

este caso particular es una fuerza de tipo vectorial ya que es la fuerza que ejerce

una masa o columna de aire (la atmósfera) sobre una columna de un fluido (agua) .

Las unidades en las que se mide la presión son N/m2, sin embargo puede

expresarse de distintas maneras, dependiendo del sistema que se utilice y de la

magnitud de los valores registrados: atmósferas, milibares, torr, milímetros de

mercurio, Pascales etc.

Se representa de distintas maneras, en esta ocasión se tratará de la presión

atmosférica, la presión manométrica y la presión absoluta.

Presión atmosférica - Es la presión ejercida por la atmósfera sobre la superficie

terrestre, específicamente es la presión ejercida por una columna de aire sobre la

superficie de un cuerpo. Su magnitud está determinada por la altitud a la que se

tome la medición y es inversamente proporcional a la altitud, eso significa que a

mayor altura se tendrá una menor presión atmosférica. Alcanza su máximo valor a

nivel del mar, donde la presión es de 1 atm, y puede llegar a ser un poco mayor si

se mide en un punto inferior al nivel del mar, ya que la masa de la columna de aire

es mayor, y por ende la fuerza ejercida por ésta ocasiona que la presión sea mayor.

Para determinarla se utilizó un barómetro.

Presión manométrica - Es la presión medida con el manómetro y se refiere a la

diferencia entre la presión absoluta y la presión atmosférica local. A diferencia de la

presión absoluta y de la atmosférica, la presión manométrica puede dar valores

negativos cuando la diferencia de presiones presenta un comportamiento

descendiente (o sea que el Δh sea negativo). Para obtenerla se utiliza un

instrumento llamado manómetro, que al momento de hacer la medición debe de

estar calibrado.

Presión absoluta - Es la presión real que se ejerce sobre un punto dado y puede

expresarse como la suma de la presión manométrica y la atmosférica local. Ya que

es absoluta su valor es siempre positivo y por lo general es mayor al valor de las

presiones atmosférica y manométrica.

Objetivos:

Entender el concepto de presión.

Conocer los instrumentos de medición de la presión para aprender a utilizarlos

correctamente y poder aplicar este conocimiento mediante el uso de los mismos.

Material, equipos y reactivos:

Manómetro en U de rama abierta

Soporte para manómetro

Jeringa desechable

Líquido manométrico (agua de color)

Barómetro digital (para determinar la presión atmosférica local)

Toxicidad de los reactivos:

En esta práctica no se utilizan reactivos tóxicos.

Procedimiento experimental:

Datos experimentales:

lectura Altura abierta

(cm)

Altura cerrada

(cm)

Δh (cm)

Pmanométrica

(cm H2O) Pmanométrica

(cm Hg)

Presión Absoluta

(atm)

1 3.7 40 36.3 36.90 2.67 0.803

2 6.2 38 31.8 32.32 2.33 0.798

3 12.4 31.7 19.3 19.62 1.42 0.786

4 18.2 26.2 8.0 8.12 0.58 0.775

5 20 23.1 3.1 3.15 0.22 0.771

6 24.6 19 5.6 5.69 0.41 0.773

7 25.4 18.9 6.5 6.60 0.47 0.774

8 29.6 14.2 15.4 15.65 1.13 0.782

9 30.9 9.8 21.1 21.45 1.55 0.788

10 38.4 5.3 33.1 33.64 2.43 0.800

Temperatura ambiental = 21oC

Presión atmosférica local = 779 mb (milibares)

Cálculos: Sabiendo que 1 atm equivale a 1013.249966 milibares, sin embargo no

contamos con instrumentos con una resolución tan alta así que se deja en 1013.25

mb

Para obtener la presión local, con los datos recopilados del barómetro digital.

Pmanométrica = ρgh

Para la primera columna:

Para la segunda columna:

Para la presión absoluta:

Para obtener la presión absoluta: Se sabe que la presión absoluta es el resultado de

la presión manométrica más la presión atmosférica local. Está representada por la

siguiente ecuación: PA = Pen + PG

Donde PA es la presión absoluta, PG es la presión manométrica y Pen es la presión

atmosférica local. Conocemos la presión atmosférica y calculamos la manométrica.

PA = 0.768 atm + 0.035 atm= 0.803 atm

Resultados:

En los primeros cinco casos se ejerce una mayor presión en la rama abierta que en

la rama cerrada del manómetro y se observo que la altura del liquido ascendía en la

rama cerrada.

En los otros cinco casos hay una mayor presión en la rama de cerrada y esto se

puede observar cuando la altura del líquido de la rama cerrada descendía mientras

en la rama abierta ascendía.

Análisis de resultados:

Interpretamos estas diferencias de alturas debido a las diferentes presiones que hay

entre el sistema y la presión atmosférica es decir la P absoluta. En el caso de las

primeras 5 operaciones la presión atmosférica es mayor a la presión del sistema y

por equilibrio mecánico el liquido que actúa como una pared flexible, se desplaza a

donde hay menos presión.

En las otras cinco operaciones ocurre lo contrario, la presión del sistema era mayor

a la presión atmosférica y por lo tanto el liquido contenido se desplaza hacia donde

se ejerce menos presión (en este caso fue la presión atmosférica).

Comentado [JLFZ1]:

También podemos ver que a través de factores de conversión podemos expresar la

presión en su equivalencia en distintas unidades, en este caso fueron centímetros

de agua y en centímetros de mercurio.

Problema de la práctica:

Determinar el valor de la presión absoluta a partir de la obtención de la presión

manométrica utilizando un manómetro de U con agua.

En la figura a se ve que tanto la presión de sistema que es el aire que existe en la

jeringa como la presión atmosférica son iguales.

Para la b la presión del sistema es mayor a la atmosférica esto hace que pueda

desplazar al líquido hacia la rama abierta.

En la imagen c la presión atmosférica es mayor a la del sistema.

Aplicación del tema:

La presión está en la vida cotidiana, como la olla a presión que se utiliza en la

cocina que es un recipiente que se sella herméticamente haciendo que la presión

que hay en el interior del recipiente aumente. Debido a que el punto de ebullición del

agua aumenta cuando se incrementa la presión, la presión dentro de la olla permite

subir la temperatura de ebullición.

Conclusiones:

Por medio de los datos obtenidos en la práctica experimental se puede deducir que la presión

ejercida será mayor o menor de acuerdo a la lectura de las alturas del líquido manométrico (ha, hc )

dándonos a la presión manométrica que afectara directamente a la presión absoluta; las cuales

pueden ser expresadas en diferentes unidades según los factores de conversión y estarán sujetas a

cambios de acuerdo a la temperatura.

Al transformar unidades de presión da una diversa forma de expresar la fuerza por unidad de área y

entender la relación entre estas.

Bibliografía:

http://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/tepeji/industrial/Termodinamica

_Presion.pdf

http://definicion.de/presion-absoluta/

http://es.slideshare.net/luisdan20/presin-manomtrica-de-vaco-y-absoluta

http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/357-tipos-de-presion/

http://www.fullquimica.com/2011/05/presion-manometrica.html

http://dcb.fi-

c.unam.mx/CoordinacionesAcademicas/FisicaQuimica/Termodinamica/presiones.pdf