Practica 1 termodinamica fi

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OBJETIVO
Construir un barómetro de Torricelli para determinar la presión atmosférica del laboratorio y establecer un modelo matematico que relacione la presion absoluta con la profundidad para diferentes fluidos estaticos.
INTRODUCCIÓN
Presión
En física y disciplinas afines, la presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como seaplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) que es equivalente a una fuerza total de un newton actuando uniformemente en un metro cuadrado.

Definición.- La presión es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actúa, es decir, equivale a lafuerza que actúa sobre la unidad de superficie.
Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme y perpendicularmente a la superficie, la presión P viene dada por:

En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida uniformemente en cada punto la presión se define como:

Donde es un vector unitario y normal a lasuperficie en el punto donde se pretende medir la presión.

Densidad de fuerza.- La densidad de fuerza , en el seno de un fluido no-viscoso, o cualquier fluido en reposo, es igual al gradiente de la presión:

si hace referencia a la fuerza gravitacional, la densidad de la fuerza es el peso específico. La anterior igualdad hace que podamos interpretar a la presión como una suerte de energíapotencial por unidad de volumen.

Presión absoluta y relativa.- En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino como la presión por encima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de gauge o presión manométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica más la presión manométrica (presión que se midecon el manómetro
Las obsoletas unidades manométricas de presión, como los milímetros de mercurio, están basadas en la presión ejercida por el peso de algún tipo estándar de fluido bajo cierta gravedad estándar. Las unidades de presión manométricas no deben ser utilizadas para propósitos científicos o técnicos, debido a la falta de repetibilidad inherente a sus definiciones. También se utilizanlos milímetros de columna de agua (mm c.d.a.)

Propiedades de la presión en un medio fluido
1. La presión en un punto de un fluido en reposo es igual en todas las direcciones .
2. La presión en todos los puntos situados en un mismo plano horizontal en el seno de un fluido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es la misma.
3. En un fluido en reposo la fuerza decontacto que ejerce en el interior del fluido una parte de este sobre la otra es normal a la superficie de contacto (Corolario: en un fluido en reposo la fuerza de contacto que ejerce el fluido sobre la superficie sólida que lo contiene es normal a ésta).
4. La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido alprincipio de acción reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamás una tracción.
5. La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad no es constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido esesférica y, por tanto, no horizontal.
6. En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial de presión o superficie isobárica....
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