Termodin Mica UCSM Presentaci N 2

Ingeniería Industrial
2015-2

Introducción y Conceptos Básicos
Ing. Juan Carlos Valdez Loaiza
email: jc.valdez.loaiza@gmail.com
AREQUIPA - PERÚ

Es la fuerza (normal) por unidad de área
ejercida por un fluido sobre una superficie.

En un fluido en reposo la presión es la misma
en todas las direcciones.

La presión en un tanque que contiene gas es la
misma en todo el tanque ya que el peso delgas
es muy pequeño para hacer alguna diferencia
apreciable.
La presión en un líquido aumenta con la
profundidad como resultado del peso del fluido.
La presión atmosférica es la fuerza ejercida por el aire sobre los cuerpos en la
superficie terrestre.

Patm= 101300N/m2 = 101300 Pa = 101.3 Kpa ≈ 1 bar= 14.6959 psia ≈ 17.7 psia

También podemos expresar la presión como
el peso de una columna defluido.
V=h*A (Volumen = Altura * Área)

r=

𝑚

𝑣

m=rV

F=mg
Por tanto:

𝑃=

𝐹
𝐴

=

𝑚𝑔
𝐴

=

r𝑉𝑔
𝐴

=

rℎ𝐴𝑔
𝐴

𝑃 = rhg = gh
La expresión anterior representa la presión en el fondo de una columna de fluido.

Presión:

Presión absoluta: Se mide con respecto al vacío o cero absoluto, se mide con
barómetros.
Presión manométrica: Mide la presión con respecto a la atmósfera, se mide con
manómetros. Es ladiferencia de la presión absoluta en relación a la presión
atmosférica local.
Presión de vacío: Mide la presión por debajo de la atmosférica, se mide con
vacuometros (presión manométrica de vacío).

Ecuación de un manómetro en U

𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛
𝑃𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑟 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + r𝑔ℎ

Ecuación de un manómetro de Bourdón o tubo en C

𝑃𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 = 𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 = 𝑃𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎

𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎 + 𝑃𝑎𝑡𝑚
𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑑𝑎+ 𝑃𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟

El recipiente mostrado en la figura, con volumen interno de 1m3, contiene 0.12 m3 de
granito, 0.15 m3 de arena y 0.2m3 de agua liquida a 25°C. El restante del volumen
interno del recipiente (0,53m3) es ocupado por aire que presenta densidad igual a
1.15kg/m3. Determine el volumen específico medio y la densidad media de la mezcla
contenida en el recipiente.

Densidades (tablas)rgranito=2750kg/m3
rarena=1500kg/m3
ragua=997kg/m3
raire=1.15kg/m3

El recipiente mostrado en la figura, con volumen interno de 1m3, contiene 0.12 m3 de
granito, 0.15 m3 de arena y 0.2m3 de agua liquida a 25°C. El restante del volumen
interno del recipiente (0,53m3) es ocupado por aire que presenta densidad igual a
1.15kg/m3. Determine el volumen específico ´medio y la densidad media de la mezclacontenida en el recipiente.
Definir:

Densidades (tablas)

rgranito=2750kg/m3
rarena=1500kg/m3
ragua=997kg/m3
raire=1.15kg/m3

Volumen específico: v=V/m
Densidad: r=m/V ó r=1/v
mgranito=330, 0 kg
marena=225,0kg
magua=199,4 kg
maire=0,6 kg

mtotal=755,0 kg kg

v=Vtotal/mtotal  1/755,0=0,001325 m3/kg
r=mtotal/Vtotal  755,0/1= 755,0 kg/m3

/

Muchos problemas de ingeniería y algunos manómetros
tieneque ver con varios fluidos inmiscibles de densidades
diferentes apilados unos sobre otros. Este tipo de sistemas
se pueden analizar fácilmente si considerados las siguientes
pautas:
1. El cambio de presión en una columna de fluido de altura
h es ΔP=rgh.
2. La presión se incrementa hacia abajo en un
determinado fluido y disminuye hacia arriba (es decir,
Pfondo> Pparte superior).
3. Dos puntos a lamisma elevación en un fluido continuo
en reposo están a la misma presión.
El ultimo principio, resultado de la ley de Pascal, permite
“saltar” en los manómetros de una columna de fluido a la
siguiente sin preocuparse del cambio de presión, siempre y
cuando no se salte sobre un fluido diferente y éste se
encuentre en reposo. Entonces la presión en cualquier
punto se determina iniciando en un puntode presión
conocida y sumando o restando los términos rgh conforme
se avanza hacia el punto de interés.

Muchos problemas de ingeniería y algunos manómetros
tiene que ver con varios fluidos inmiscibles de densidades
diferentes apilados unos sobre otros. Este tipo de sistemas
se pueden analizar fácilmente si considerados las siguientes
pautas:
1. El cambio de presión en una columna de fluido de...