Fisica Aplicada a la Neumatica

Introducción.
La Neumática es la parte de la física que estudia los gases desde el punto de vista de su movimiento. Como tecnología utiliza el aire comprimido para transmitir energía necesaria para hacer funcionar y mover mecanismos.

La Hidráulica es la rama de la física que estudia el comportamiento de los fluidos en función de sus propiedades.

Estas dos son ramas las estudiamos con másdetalle dentro de este documento, entre Leyes que definen su comportamiento, aparatos utilizados para la medición de factores determinantes en este.

Este documento toma los temas necesarios para su entendimiento y resume su contenido tomando lo básico de cada uno.

Índice.
Presentación 1
Prólogo. 2
Introducción. 3
Física Aplicada a la Neumática. 6
Sistema Internacional de Unidades 6
Leyes de los Gases7
Ley de Boyle-Mariotte: 7
Ley de Gay-Lussac: 7
Ley de Charles y Gay-Lussac: 8
Humedad en el Aire 8
Higrómetro: 8
Humedad Absoluta: 8
Humedad Relativa: 8
Presión parcial del vapor del agua: 9
Presión de Saturación: 9
Punto de Rocío: 9
Termometría 9
Escalas termométricas: 9
Escala Kelvin: 10
Escala Celsius: 10
Escala Fahrenheit: 10
Escala Rankine: 10
Física Aplicada a la Hidráulica. 11
Hidráulica11
Propiedades de los Fluidos: 11
Aerómetro: 11
Agua: 11
Dureza del agua: 12
Principios Hidrodinámicos y Oleohidráulicos 12
Ley de Poiseuille: 12
Teorema de Torricelli: 12
Principio de Arquímedes: 12
Principio de Bernoulli: 13
Principio de Pascal: 13
Numero de Reynolds: 13
Elasticidad de los Materiales 13
Ley de Hooke: 13
Modulo de Young: 14
Coeficiente de Poisson: 14
Conclusión. 15
Bibliografía.16

Física Aplicada a la Neumática.
Sistema Internacional de Unidades
La física se fundamenta en la medida. Para esto existen Sistemas de Unidades, que asignan una unidad a cada magnitud básica, y con estas se forman las unidades de las magnitudes derivadas. Uno de ellos es el Sistema Internacional de Unidades (SI).

En el SI, las unidades para las magnitudes físicas fundamentales son:
MagnitudFísica
Símbolo
Unidad
Símbolo
Longitud
L
Metro
m
Tiempo
T
Segundo
s
Masa
M
Kilogramo
kg
Cantidad de sustancia
N
Mol
mol
Temperatura
Θ
Kelvin
k
Intensidad Luminosa
J
Candela
cd
Intensidad de corriente
I
Ampere
A

Con estas unidades se pueden obtener todas las demás.

Algunas Unidades Derivadas son:
Magnitud Física
Unidad
Símbolo
Fuerza
Newton
N
Frecuencia
Hertz
Hz
Presión
Pascal
Pa
Trabajo
Joule
JEnergía
Joule
J
Potencia
Vatio
W
Carga Eléctrica
Coulomb
C
Potencial Eléctrico
Voltio
V
Resistencia Eléctrica
Ohm
Ω
Conductancia Eléctrica
Siemens
S
Capacidad Eléctrica
Faradio
F
Intensidad de Campo Magnético
Tesla
T
Flujo Magnético
Weber
Wb
Inductancia
Henrio
H
Flujo Luminoso
Lumen
Lm
Iluminancia
Lux
Lx

Por ejemplo, la Fuerza es el resultado de masa x aceleración y Carga Eléctrica es la Intensidadde Corriente en un segundo.



Leyes de los Gases
Se denomina gas al estado de la materia sin forma ni Volumen propio. Este se caracteriza por moléculas expandidas y con poca fuerza de atracción. Existen varias leyes para explicar su comportamiento.

Estas Leyes, desarrolladas desde el siglo XVII, se originaron con el descubrimiento de que con las relaciones entre Presión, Volumen y Temperaturasde una muestra en un sistema cerrado se puede determinar fórmulas para todos los gases.

Ley de Boyle-Mariotte:
“La Presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al Volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su Temperatura se mantenga constante.”


En palabras más simples, esta explica que, a Temperatura constante, el Volumen es inversamente proporcional a la Presión.
PV =k
Para demostrar esta Ley, Boyle introdujo un gas en un cilindro con un émbolo, el cual fue bajando y anotando los cambios.
P(atm)
V(L)
P.V
0.5
60
30
1
30
30
1.5
20
30
2
15
30
2.5
12
30
3
10
30

Como vemos en la tabla al subir la Presión baja el Volumen pero el producto permanece intacto, comprobando así su teoría.

Esto ocurre ya que al aumentar el Volumen, las partículas chocan menos veces...