Reporte experimento presion

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PRESIÓN
ARRAZOLA ALONSO ALFREDO - JUAREZ GALICIA SAIRA N. - peña gonzález mAURICIO - SÁNCHEZ GUILLEN BRENDA EQUIPO NUM. 3
RESUMEN.
El presente reporte experimental, consiste en la descripción y análisis de uno de las magnitudes fisicoquímicas más importantes, que es la presión. Durante el experimento se plantearon dos problemas principales: la determinación de un sistema conveniente que facilitara el estudio del fenómeno; y la comprensión de cada posible escenario en el cual el concepto de presión se adapta a la situación en la que se encuentra (atmosférica, manométrica, absoluta y de vacío). También se hicieron uso de diferentes unidades en las cuales se podía expresar la magnitud física estudiada, además de ello, se usó indirectamente factores de conversión para pasar de un tipo de unidad a otro.
INTRODUCCIÓN.
En este experimento se abordará el concepto de presión, así como sus diferentes tipos, un ejemplo es la absoluta, la cual es definida como la presión de un sistema medido con referencia al vacío absoluto (ausencia de materia), y estudiaremos como actúa y como varia respecto a diferentes factores.
Esto se hará mediante la medición de cm de H 2 O realizada aun fluido (presión fluidostatica) de manera experimental, para posteriormente convertirla a sus diferentes unidades de medida y comparar la relación entre estas para así poder comprender como es que se comporta la presión en una forma general.
La presión es una magnitud escalar, la cual se define como la fuerza normal (perpendicular) aplicada sobre una superficie. es una propiedad intensiva del sistema y es una función de estado
La presión fluidrostatica es aquella que ejerce un fluido (gas o liquido) en el fondo de una columna, cuando el fluido es agua se llama presión hidrostática y dependerá de la densidad del fluido y la altura, para medir este tipo de presión se utiliza un manómetro en u.
Un manómetro es un instrumento de medida de la presión en fluidos (líquidos y gases) en circuitos cerrados. Miden la diferencia entre la presión real o absoluta y la presión atmosférica, llamándose a este valor presión manométrica. 
Lo que realmente hacen es comparar la presión atmosférica (la de fuera) con la de dentro del circuito por donde circula al fluido, por eso se dice que los manómetros miden la presión relativa.
La primera persona en experimentar con esto fue Torricelli el cual demostró que llenando un tubo con mercurio con el orificio de arriba cerrado y el de abajo abierto y metiéndolo en un recipiente de mercurio también, el nivel del mercurio del tubo disminuye.
Tras este experimento, Torricelli enuncio un teorema conocido como “El Teorema de Torricelli”, donde se estudia el flujo de un líquido a través de un orificio, donde actúa la gravedad y se calcula el caudal de salida de un líquido a través de un orificio.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL.
Se realizaron diez mediciones de presiones manométricas con ayuda de una jeringa. En la primera mitad de las mediciones (es decir, cinco) se presionó el embolo; en la mitad restante se sacó el mismo. Se tomaron las mediciones de la altura que la columna de agua había descendido o ascendido con respecto a un sistema de referencia inicial y con esta información se calculó la presión absoluta.
RESULTADOS.
	
No.
	Altura del líquido manométrico en la rama abierta (cm)
	Altura del líquido manométrico en la rama cerrada (cm)
	Pmanometrica (cmAgua)
	Pmanométrica (cmHg)
	
Pabsoluta (Pa)
	1
	24.00
	21.00
	3.00
	0.22
	77693.20
	2
	26.50
	18.50
	3.00
	0.55
	78133.27
	3
	29.50
	15.50
	8.00
	1.03
	78773.21
	4
	32.10
	12.90
	14.00
	1.41
	79279.812
	5
	32.20
	9.80
	19.20
	1.86
	79879.752
	6
	19.00
	26.00
	-7.00
	-0.52
	76706.736
	7
	16.30
	28.70
	-12.40
	-0.92
	76173.456
	8
	13.70
	31.30
	-17.60
	-1.29
	75680.172
	9
	16.90
	34.10
	-23.20
	-1.70
	75133.560
	10
	8.00
	37.00
	-29.00
	-2.14
	74546.952
Presión atmosférica local: 774 hPa
Temperatura ambiente: 24.7 °C
Pmanométrica(cmAgua)= Ha(cm)-Hc(cm) La presión manométrica se calculó mediante la diferencia de alturas de la rama abierta y cerrada.
1. Pmanométrica(cmAgua) = 24.00cm - 21.00cm = 3.00cmH2O
2. Pmanométrica(cmAgua) =26.50cm - 18.50cm = 8.00cmH2O
3. Pmanométrica(cmAgua)=29.50cm - 15.50cm = 14.00cmH2O
Pmanométrica(cmHg) = Ha(cm Hg) - Hc(cmHg)
ρ Para poder calcular la altura en cmHg se usó la densidad del mercurio y del agua. Se hizo una igualdad y de allí se despejó la altura del mercurio: 
hHg=( ρH2O.hH2O)/ ρHg 
1. Ha(cm)=24.00
hHg=24.00/13.6=1.76 Altura del líquido manométrico en la rama abierta.
Hc(cm)=21.00
hHg=21.00/13.6=1.54 Altura del líquido manométrico en la rama cerrada.
Pmanométrica(cmHg)=1.76-1.54 = 0.22 cmHg Presión manométrica.
0. Ha(cm) = 26.50
hHg = 26.50/13.6 = 1.94
Hc(cm) = 21.00
hHg=21.00/13.6 = 1.36
Pmanométrica(cmHg) = 1.94-1.36 = 0.58
0. Ha(cm) = 29.50
hHg = 29.50/13.6 = 2.16
Hc(cm) = 15.50
hHg = 15.50/13.16 = 1.13
Pmanométrica (cmHg) = 2.16-1.13 = 1.03
Pabsoluta (Pa)=Patmosférica+ Pmanométrica (cmHg) La suma de las presiones atmosférica y manométrica es igual a la presión absoluta.
 Para calcular la presión absoluta en Pascales, se usaron factores de conversión. 
Presión atmosférica = 774 hPa = 77400 Pa
1. Pmanométrica(cmHg) = 0.22
0.22(1333.22) = 293.30 Pa
Pabsoluta (Pa) = 77400 Pa + 293.20 Pa = 77693.20 Pa
0. Pmanométrica(cmHg) = 0.55cmHg
0.55(1333.22) = 733.27Pa
Pabsoluta (Pa) = 77400 +733.27Pa = 78133.27 Pa
0. Pmanométrica(cmHg) = 1.03cmHg
1.03(1333.22) = 1373.21Pa
Pabsoluta (Pa) = 77400 + 1373.21 Pa = 78773.21 Pa
REFLEXIONAR Y RESPONDER.
1. En palabras de Evangelista Torricelli (1608-1647) vivimos en el fondo de un mar de aire. Sobre cada una de nuestras cabezas tenemos aproximadamente 2 toneladas de aire que ejercen una presión de 101 300 N/m2. Si la atmósfera actúa sobre todos los cuerpos que se encuentran en la superficie terrestre, ¿por qué la presión de la atmósfera no rompe las ventanas? Debido a que la presión es una fuerza constante que se actúa hacia abajo, es decir, entre más acercados al nivel del mar nos encontremos, mayor fuerza es aplicada, pero permanece en equilibrio, debido que es la misma fuerza la que se aplica en cierta área.
2. ¿Por qué molestan los oídos al subir una montaña o descender al fondo del mar? Nuestros oídos son sensibles al contacto con el agua o a algún cambio de presión (en el tímpano), por lo que cuando viajamos, por ejemplo, en avión y existe un cambio de presión “repentino” los oídos suelen experimentar una molestia, parecida a un zumbido.
3. ¿Por qué se usan raquetas en lugar de zapatos para caminar sobre la nieve? Debido a que la raqueta de tenis ocupa una mayor área que un zapato, así ejerce una menor presión y, por tanto, un mejor equilibrio para caminar. 
4. Si se quiere que la temperatura de ebullición del agua descienda a 75 °C, ¿cómo debe modificarse la presión? Debido a que la presión es directamente proporcional a la temperatura, debe aumentarse la presión para que la temperatura aumente.
5. ¿Cuál es la utilidad de usar una olla exprés en la cocina? La olla exprés no permite la salida de aire o líquido, resiste una presión mucho mayor que otros utensilios de cocina, por lo que permite cocinar con una mayor rapidez.
6. En un laboratorio de Acapulco, se conecta un sistema gaseoso contenido en un recipiente de paredes rígidas, impermeables y adiabáticas a un manómetro en U. La presión de dicho sistema es mayor que la presión atmosférica local. Si el sistema conectado al manómetro se trasladara a la ciudad de México,
 A. ¿cómo sería la presión del gas en ambos sitios? 	
a) mayor en Acapulco que en la ciudad de México
b) menor en Acapulco que en la ciudad de México 
c) igual en ambos sitios (Justificar la respuesta) 
B. ¿cómo sería la presión manométrica registrada en Acapulco comparada con la registrada en la ciudad de México?
a) mayor en Acapulco que en la ciudad de México 
b) menor en Acapulco que en la ciudad de México 
c) igual en ambos sitios (Justificar la respuesta). Sería la misma ya que la presión atmosférica y la del gas varían inversamente proporcionaly la presión manométrica es la diferencia entre estas. 
APLICACIONES DEL LENGUAJE TERMODINÁMICO.
1. En el experimento realizado, ¿cuál fue el sistema de trabajo? El gas contenido en la jeringa y el ducto cerrado del manómetro. 
 2. ¿Cuántos componentes tiene el sistema? ¿Cuál se encuentra en mayor proporción? Tres, el sistema que estudiamos, las fronteras que son la pared que lo delimitan y los alrededores que es la atmosfera 
3. ¿Cuántas fases presenta el sistema? 1 el aire
4. ¿Qué tipo de paredes limitan al sistema? Por su interacción energética: diatérmica; por su interacción con la materia: impermeable y por su interacción mecánica: rígido.
5. ¿Cómo se clasifica el sistema de acuerdo con los siguientes criterios?
a) Número de fases: una fase.
b) Interacción con los alrededores: 
6. ¿Cuáles son las propiedades del sistema que se modifican durante el experimento? El volumen del gas que está contenido desde la jeringa hasta su interacción con el agua dentro del tubo.
7. ¿Cuáles son las restricciones (parámetros que permanecen constantes)? El volumen del agua. 
8. ¿Qué tipo de propiedad es la presión, extensiva o intensiva? Es una propiedad intensiva. 
CONCLUSIONES:
“Esta práctica fue de gran ayuda para comprender mejor el concepto de presión y los distintos tipos que hay, al mismo aprendimos a medirla y comprender la relación que tiene con la altitud del lugar en donde la calculemos.”
-Arrazola Alonso Alfredo.
“Con el uso del manómetro, pudimos determinar la presión manométrica que ejerce el líquido respecto a la presión atmosférica: Medimos el exceso de presión respecto a la atmosférica (presión manométrica), considerando que dicha diferencia debía ser positiva, ya que si existían números negativos nos referiríamos a la presión de vacío. La presión manométrica aumenta si la presión absoluta (la que aplicamos en la jeringa) es mayor a la atmosférica.”
-Juárez Galicia Saira N.
“Comprender la forma en la que actúa la presión de manera experimental, fortalece lo visto de manera teórica, pues se ponen en práctica los distintos conceptos como lo son presión manométrica, atmosférica, absoluta y al vacío. Además, se pueden comprender cómo se relacionan estos tipos de presiones unas con otras. Cabe resaltar que aprendí la importancia de definir el sistema que se va a estudiar, pues esto determina el cómo se analizarán los cambios en el mismo.”
-Peña González Mauricio.
“Gracias a lo analizado en el experimento podemos concluir que cuando empujamos el embolo se puede observar que es una presión mayor a la atmosférica, en caso contrario cuando retraemos el embolo la presión atmosférica es mayor, gracias a la diferencia de fuerza en el sistema, ya que el área no cambia en este experimentalmente, el mismo resultado lo podemos ver teóricamente en la fórmula de presión: P=F/A.”
-Sánchez Guillén Brenda.
	6
BIBLIOGRAFIA:
· Tippens, P.; Física Conceptos y aplicaciones. Editorial McGraw-Hill, 6ta edición, 2001.
· Serway. Física. Editorial McGraw-Hill (1992).
· Sears, Zemansky, Young. Física Universitaria. Editorial Fondo Educativo Interamericano (1986).