Actividad 3 - Lab Mec de Fluidos - Gera Torres (6)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
 FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS
ACTIVIDAD 3 – PRESIÓN ESTÁTICA
 DÍA: MARTES HORA: V5 
FECHA:
 SAN NICOLÁS DE LOS GARZA, N.L. A 10 DE SEPTIEMBRE DE 2022
INTRODUCCIÓN
Al hablar de presión uno puede ponerse a pensar en cualquiera de los diferentes tipos que existen, no se puede saber a ciencia cierta sino hasta que la plática sobre el tema continúe para irse haciendo una idea más acertada. Está la presión arterial, medicamente hablando; la presión por tener muchas cosas pendientes por hacer, anímicamente hablando o las diferentes presiones para magnitudes físicas como pueden ser la presión manométrica, la presión barométrica, la presión absoluta y relativa, hasta la presión estática por mencionar algunos, de la cual se hablará en esta práctica.
No cabe duda que con el paso del tiempo se han ido implementando diferentes mejoras en distintos sectores para hacer de algún trabajo o tarea algo más sencilla de realizar, y en el campo de la ciencia esto no ha sido la excepción. Los aparatos y las herramientas que se utilizan para medir ciertas características de alguna propiedad en específico han ido cambiando, ya sea implementándoles algún aditamento práctico o incluso fabricar alguno completamente nuevo, conservando quizás alguna característica que ya tenía pero con ciertas mejoras, y todo esto con la mera intención de ir avanzando haciendo uso de las nuevas tecnologías con el fin de simplificar las cosas.
En el caso de la presión estática que es cualquier presión ejercida por un fluido la cual no es ejercida por el movimiento o velocidad del fluido se puede hacer uso de un manómetro diferencial para comparar la diferencia entre las presiones estáticas entre dos cámaras; o también está el caso de un registrador de presión estática que como su nombre ya lo indica se encarga de almacenar los datos para realizar un estudio o análisis de la medición a posterior.
Dicho esto ya solo restaría dar comienzo a investigar más sobre el tema con la finalidad de aprender nuevos conocimientos y reforzar ciertas ideas que ya se tienen, ya sea para uso con fines educativos o prácticos en la vida laboral.
MARCO TEÓRICO
En un fluido que circula por el interior de un conducto (tubería) se manifiestan dos presiones: la presión estática y la presión dinámica. La presión estática hace referencia a la presión generada por el fluido estático y depende del peso específico y de la altura del nivel del fluido. Cuantos mayores sean los valores de estos dos factores, mayor será la presión estática que se ejercerá. Se expresa con Pe. La presión dinámica es la presión que se origina como consecuencia de la velocidad a la que circula el fluido por la tubería y se expresa con Pd.
La presión estática es la que tiene un fluido, independientemente de la velocidad del mismo, y que se puede medir mediante la utilización de tubos piezométricos. La presión total que ejerce un fluido, ya bien sea gaseoso o líquido, se define como la suma de la presión estática y la presión dinámica.
P0 = Pe + Pd, 
Donde
· P0 = Presión total en pascales
· Pe = Presión estática en pascales
· Pd = Presión dinámica en pascales
De esta manera, cualquier presión ejercida por un fluido la cual no es ejercida por el movimiento o velocidad del fluido es llamada presión estática del fluido. 
Para fluidos en reposo (estáticos) la presión dinámica es nula y la presión estática es igual a la presión total. Mientras que la presión dinámica actúa únicamente en la dirección del flujo, la presión estática actúa por igual en todas las direcciones y siempre en ángulo recto con todas las superficies que contengan al fluido.
La presión es la magnitud escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual actúa; es decir, equivale a la fuerza que actúa sobre la superficie. Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme.
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 (Pa) más la presión manométrica (Pm) (presión que se mide con el manómetro).
Presión de un gas
En el marco de la teoría cinética la presión de un gas es explicada como el resultado macroscópico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las moléculas del gas con las paredes del contenedor. La presión puede definirse, por lo tanto, haciendo referencia a las propiedades microscópicas del gas.
Para un gas ideal con N moléculas, cada una de masa m y moviéndose con una velocidad aleatoria promedio vrms contenido en un volumen cúbico V las partículas del gas impactan con las paredes del recipiente de una manera que puede calcularse de manera estadística intercambiando momento lineal con las paredes en cada choque y efectuando una fuerza neta por unidad de área que es la presión ejercida por el gas sobre la superficie sólida.
Propiedades de la presión en un medio fluido
1. La fuerza asociada a la presión en un fluido ordinario en reposo se dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción y reacción, resulta en una compresión para el fluido, jamás una tracción.
2. La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Eso es cierto solo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.
3. 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.
Aplicaciones
Frenos hidráulicos:
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando que el automóvil derrape. En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.
Refrigeración:
La refrigeración se basa en la aplicación alternativa de presión elevada y baja, haciendo circular un fluido en los momentos de presión por una tubería. Cuando el fluido pasa de presión elevada a baja en el evaporador, el fluido se enfría y retira el calor dentro del refrigerador. 
Como el fluido se encuentra en un ciclo cerrado, al ser comprimido por un compresor para elevar su temperatura en el condensador, que también cambia de estado a líquido a alta presión, nuevamente está listo para volverse a expandir y a retirar calor.
Neumáticos de automóviles:
Se inflan a una presión de 206 842 Pa, lo que equivale a 30 psi (utilizando el psi como unidad de presión relativa a la presión atmosférica). Esto se hace para que los neumáticos tengan elasticidad ante fuertes golpes (muy frecuentes al ir en el automóvil). El aire queda encerrado a mayor presión que la atmosférica dentro de las cámaras (aproximadamente 2 veces mayor), y en los neumáticos más modernos entre la cubierta de caucho flexible y la llanta que es de un metal rígido.
Presión ejercida por los líquidos
La presión que se origina en la superficie libre de los líquidoscontenidos en tubos capilares, o en gotas líquidas se denomina presión capilar. 
Se produce debido a la tensión superficial. En una gota es inversamente proporcional a su radio, llegando a alcanzar valores considerables. 
Por ejemplo, en una gota de mercurio de una diezmilésima de milímetro de diámetro hay una presión capilar de 100 atmósferas. La presión hidrostática corresponde al cociente entre la fuerza normal F que actúa, en el seno de un fluido, sobre una cara de un cuerpo y que es independiente de la orientación de esta. 
Depende únicamente de la profundidad a la que se encuentra situado el elemento considerado. La de un vapor, que se encuentra en equilibrio dinámico con un sólido o líquido a una temperatura cualquiera y que depende únicamente de dicha temperatura y no del volumen, se designa con el nombre de presión de vapor o saturación.
Presión crítica
La presión crítica es una característica de cualquier sustancia, que define el campo en el que ésta puede transformarse en vapor en presencia del líquido correspondiente.
La relevancia de estas características de las sustancias viene del hecho de que, a presiones superiores a la presión crítica la transformación del líquido en gas sucede sin paso por la fase del vapor, por lo tanto de modo prácticamente instantáneo y conservando la continuidad de las características físicas.
Presión atmosférica
La presión atmosférica es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el aire que forma la atmósfera sobre la superficie terrestre. El valor de la presión atmosférica es de 101,13 kPa.
La presión atmosférica en un punto coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que pudiera expresarse la variación de la densidad del aire en función de la altitud o de la presión, por lo que no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre.
Estabilidad e inestabilidad atmosférica en la naturaleza
Cuando el aire está frío, este se contrae, aumentando la densidad y, por lo tanto, desciende, haciendo aumentar la presión y provocando estabilidad barométrica o anticiclónica: se forma así una zona de calmas, es decir, sin vientos, ya que el aire frío y pesado desciende lentamente en sentido circular y comienza a girar casi imperceptiblemente.
Además, el aire frío y el cálido no se mezclan de manera inmediata, debido a la diferencia de densidades; y cuando se encuentran en superficie, el aire frío empuja hacia arriba al aire caliente provocando un descenso de la presión e inestabilidad, por causas dinámicas. Se forma entonces un ciclón, o borrasca dinámica.
¿Cómo influye la presión atmosférica en los seres vivos?
· Determina el crecimiento de las plantas
Donde hay baja presión atmosférica las plantas crecen más lento y en casos extremos no logran sobrevivir, la presión atmosférica debe estar en su condición ideal para el crecimiento normal de las plantas.
· Los animales y su alimento
En este reino, la alimentación es lo más que se puede ver afectado. Donde hay mayor presión existe menor cantidad de agua y pocas precipitaciones. Esto obviamente escasea la producción de alimentos.
Los animales al igual que las plantas tienen el poder de adaptarse a su medio y a los cambios en la presión atmosférica. Si observa escasez de comida se moviliza para encontrarla o permanece inactivo hasta que las condiciones mejoren.
· Los seres humanos
Estar en las montañas o cimas de gran altura, algunas personas pueden sentir cefalea, debilidad o fatiga, inestabilidad, trastornos del sueño. Por otra parte vale destacar que la presión atmosférica incide en el clima. Si el tiempo cambia bruscamente se pueden sufrir resfriados, gripes y otras afecciones.
La baja presión expande el volumen de aire en los oídos y también afecta los senos nasales. Pero además baja la presión arterial, peligro para hipertensos.
Presión manométrica
Se llama presión manométrica a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica; cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío. 
Muchos de los aparatos empleados para la medida de presiones utilizan la presión atmosférica como nivel de referencia y miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica.
La medición y el control de presión son las variables de proceso más usadas en los más distintos sectores de la industria de control de procesos. Además, a través de la presión se puede inferir fácilmente una serie de otras variables, tales como, nivel, volumen, flujo y densidad.
CONCLUSIÓN
Sin lugar a dudas, tener el debido conocimiento sobre cómo actúan y como reaccionan los diferentes tipos de presiones tanto en la vida diaria como en la industria tiene su importancia ya que podría significar la diferencia entre el éxito o el fracaso en alguna tarea o trabajo de los distintos sectores.
Así como fácil es decir que la presión de la atmósfera terrestre, como en cualquier fluido, disminuye conforme disminuye la profundidad, o aumenta la altura, también está la de la atmósfera terrestre, la cual es algo más complicada porque no sólo varía la densidad del aire con la altitud, sino que no existe una superficie exterior definida y por consiguiente se complica la medición de la altura.
La presión que ejerce un líquido es la presión termodinámica que interviene en la ecuación constitutiva y en la ecuación de movimiento del fluido, en algunos casos especiales esta presión coincide con la presión media o incluso con la presión hidrostática. Todas las presiones representan una medida de la energía potencial por unidad de volumen en un fluido.
FUENTES DE INFORMACIÓN
· https://www.ecured.cu/Presión
· presionatmosferica.com/como-influye-en-seres-vivos
· http://quimicaorganicaexplicada.com/presion-hidrostatica-que-es/