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𝜋 r ² 𝛼 6 ➢ Densidad: • Cantidad de moléculas contenidas en un determinado espacio. 𝛿 • Unidades: Kg/m , g/cm , Kg/l • La densidad del agua en estado líquido es 1g/cm . ➢ Peso específico: • Depende de la gravedad y del lugar donde esté el cuerpo. ➢ Relación entre Peso específico y Densidad 𝛿 ∴ 𝛿 • Unidades: Kgf / m , Kgf / cm , Kgf / l , N / m , N / cm , N / l Para practicar: Calcular la densidad, en 𝑔/𝑐𝑚3 , y el peso específico, en 𝑁/𝑚3 , de 0,45 g de alcohol etílico, si su volumen es de 0,702 cm3 . Respuesta:…… 𝜹 = 0,641g/cm³, Pe = 6282 N/m³ • Fuerza que actúa por unidad de área • Perpendicular a la superficie. • Oblicua a la superficie 𝛼 • Unidades: Pascal = 1Kgf / m , atmósfera(atm), Ba = dina/cm². • IMPORTANTE: 1atm = 760mmHg = 101.300 Pa = 1.013.000 ba. Para practicar: Una persona de 65 kg se apoya en un taco de su zapato. Si el tacón es de superficie circular y tiene un diámetro de 1 cm. Calcule la presión que se ejerce sobre el piso. Respuesta:………… 8,16x10 Pa • El estado de un gas se define por su presión, su volumen y su temperatura. • Ecuación de los gales ideales: • = presión, = volumen, = número de moles, = temperatura. = constante ideal de los gases ( = 0,082 l.atm/Kmol = 8,31 Joule/Kmol = 2 cal) • Constante ideal de los gases ( K o R) ➢ Cuando el gas sufre un cambio de estado A al estado B con una cantidad fija de gas: ➢ Unidades: = atm, = l o dm³, = mol, = K, = 0,082 l.atm/K.mol Para practicar: La masa de un gas ocupa un volumen de 5 m3 a 760 mmHg. Calcule su volumen a 540 mmHg, si la temperatura permanece constante. Respuesta:……….VB = 7,03 m³ • “La presión total de la mezcla de gases es igual a la suma de las presiones que cada gas ejercería solo.” ∑ 𝑃 • Para calcular = número de moles del gas número de moles totales Para practicar: Una mezcla de gases contiene 7,6 moles de Helio, 0,87 moles de Hidrógeno y 2,25 moles de Halotano. Determine las presiones parciales de los gases, sabiendo que la presión total es de 2 atm a cierta temperatura. Respuesta:…………….. Phelio = 1,42 atm, Phidrógeno = 0,16 atm, Phalotano = 0,42 atm. • Humedad absoluta: La cantidad de vapor que ocupa el mismo espacio. • Humedad relativa: Porcentaje de vapor presente en el aire en relación con la máxima cantidad de vapor que podría contener • Cuando sube la temperatura, la presión del vapor máximo aumenta y la Humedad Relativa disminuye. Para practicar: Un cuarto, de superficie rectangular, tiene 30 dm de ancho y 40 dm de largo. En el mismo se coloca un recipiente con 12 litros de agua. Se cierra el cuarto de manera hermética, de tal modo que no es posible que escape ni ingrese ningún gas. Al cabo de 3 horas sólo quedan en el recipiente 8 litros de agua. Densidad agua 1 g/cm3.Calcule la humedad absoluta al cabo de las tres horas expresando dicho valor en g/m³, y considerando que el alto del cuarto es de 2000 mm. Respuesta:…………. H.A = 167 g/m³ • “La solubilidad de un gas en un líquido a temperatura constante es proporcional a la presión parcial del gas.” • concentración del gas en el líquido. En moles/l o concentración molar (M) : constante de Henry (depende del gas). Em M/atm. en atm • ↓ ↓ ; ↑ ↑ • La solubilidad de un gas em un líquido a temperatura constante, es proporcional a la presión parcial del gas. • ↓ ↑ ; ↑ ↓ Para practicar: Calcular la constante K de Henry si 155 g de un gas se disuelven en un litro de agua bajo la presión parcial de este de 0,2 atm. La masa relativa del gas es de 88,11 g/mol Respuesta:…………… 8,8 M/l • “La presión en un punto cualquiera de un líquido en reposo es igual al producto de su peso específico por la profundidad (altura) a que se encuentra el punto.” • Depende de la densidad y de la profundidad 𝛿 • Unidades MKS: δ = Kg/m³, = m/s², = m, = Pa • Unidades CGS: δ = g/cm³, = cm/s², = cm, = ba Presión hidrostática: Una roca se encuentre sumergida en el fono del mar y soporta una presión total de 2,48 atm. Determine a qué profundidad, en metros, se encuentra la roca. 𝜹 agua del mar = 1,02 g/cm³. Respuesta:………….. 15m. • “La presión aplicada a un fluido encerrado en un recipiente, se transmite sin disminución a todas las partes del fluido y a las paredes del recipiente.” ➢ La fuerza del embolo menor siempre es menor que la fuerza del embolo más grande. Para Practicas: En el dispositivo de la prensa hidráulica, determina la F2, en dinas. Debes tener en cuenta que el área 1 es de 6cm², la F1 es de 4,55 N y el área 2 es 3 veces el área 1. Respuesta:…………….. 1365000 dinas. • Fluidos ideales: tienen densidad constante y no tienen viscosidad. Estos líquidos no existen. • Fluidos reales: tienen densidad constante pero que puede variar levemente y tienen viscosidad. • El caudal es el volumen de líquido que pasa por un punto en la unidad de tiempo. • Unidades: m³/s , l/s , cm³/s , dm³/s, l/h – ➢ La sección y la velocidad son grandezas inversamente proporcionales. Para practicar: Un tanque de 200 litros se llena en 3 minutos. Calcule el caudal del flujo que ingresa al tanque. Respuesta:………. 1,11 l/s o 1,11 dm³/s. • Para tubos inclinados: 𝛿 𝛿 𝛿 𝛿 • Para tubos en posición horizontal: ∴ 𝛿 𝛿 𝛿 𝛿 𝛿 𝛿 • Unidades sistema CGS: = ba, 𝛿 = g/cm³, = cm, = cm/s², = cm/s. • Unidades sistema MKS: = Pa, 𝛿=Kg/cm³, = m, = m/s², = m/s. Para practicar: Considere una tubería de agua que consiste en un tubo de 2cm de diámetro por donde el agua entra con velocidad de 2m/s bajo presión de 5x10 Pa. Otro tubo de 1cm de diámetro se encuentra a 7m de altura, conectado al tubo de entrada. Considerando la densidad del agua 1x10³ kg/m³ calcule la presión en atm en el tubo de salida. Respuesta:………………. Aproximadamente 4 atm. • Relación entre el caudal y la diferencia de presión. • Por un tubo que circula un liquido real se cumple la ecuación de continuidad y debe haber una presión que empuje al liquido de mayor a menor presión. • Condiciones de validez: líquido real, tubos rígidos circulares, viscosidad constante y tubos largos. ∆ 𝜋 r • = caudal, ∆ = diferencia de presión, r = radio, = viscosidad. = longitud. • Unidades sistema MKS: = m³/s, ∆ = Pa, r = m, = poise, = m. • Unidades sistema CGS: = cm³/s, ∆ = ba, r = cm, = poise, = cm. • Importante: La viscosidad ( )= poise 1 poise = 0,01kg/s.m = 1g/s.cm ✓ El caudal es directamente proporcional a la diferencia de presión ( ∆ ) y al radio elevado a cuatro (r ) e inversamente proporcional a la viscosidad ( ) y a la longitud ( ). ✓ El caudal en el lecho circulatorio se llama Volumen Minuto o Gasto Cardíaco. ✓ La diferencia de presión en el lecho circulatorio se llama Presión Arteriovenosa • Es una fuerza que se opone al flujo del líquido. También puede llamarse Resistencia Periférica Total cuando aplicada al cuerpo humano, siendo una fuerza que se opone al flujo de la sangre. • El caudal es directamente proporcional a la diferencia de presiones e inversamente proporcional a la Resistencia hidrodinámica (constante de proporcionalidad). ∆ 𝜋 r ✓ La resistencia hidrodinámica es directamente proporcional a la viscosidad ( ) y a la longitud ( ) e inversamente proporcional al radio elevado a cuatro (r ). Para practicar: En una arteria de 0,4cm de diámetro, la sangre ingresa a una presión de 90 mmHg. A su vez, se conoce que la sangre circula a una velocidad de 1,4m/s y la presión de salida es de 83mmHg. A partir de esto, determine la longitud en cm de la arteria. Dato: = 0,04 poise. Respuesta:………… = 8,33 cm.
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