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Escuela Superior Tepeji del Río

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Escuela Superior Tepeji del Río


LICENCIATURA EN 

INGENIERÍA INDUSTRIAL

ASIGNATURA: Termodinámica

SEMESTRE: Cuarto

PROFESOR: Ing. Rafael Soto González

HORAS POR SEMANA: 5

HORAS POR SEMESTRE: 75

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA:

El alumno será capaz de explicar los principios y aplicaciones de

la termodinámica en su práctica profesional.


Abstract:

Knowing the basics of thermodynamics as

density,

specific

gravity,

temperature

and

pressure as well as laws that govern them.

Keywords:

Fluido

Presión

Presión hidrostática

Manómetro


UNIDAD 1:

CONCEPTOS BÁSICOS Y 

DEFINICIONES


PRESIÓN

La

presión

se define como la razón que existe entre una

fuerza

aplicada

sobre

un

área

determinada. Es decir:

Como se puede observar, la presión es directamente

proporcional a la fuerza e inversamente proporcional al

área.


PRESIÓN EN UN 

FLUIDO

Un fluido (gas o líquido) ejerce presión no solo en el

fondo del recipiente que lo contiene, también lo

hace en las paredes, es decir, ejerce presión en

todas direcciones, a esta presión se le conoce como

HIDROSTÁTICA.


PRESIÓN HIDROSTÁTICA

Cuando se calcula la presión hidrostática, la fuerza

aplicada corresponde al

peso específico

del fluido y

no depende del área del recipiente con el que el

fluido tiene contacto, sino de la

altura

(profundidad)

que tenga.

Donde:

P = presión (Pascales)

ρ

= densidad (Kg/m

3

)

g = aceleración de la gravedad (m/s

2

h = altura (m)


UNIDADES DE PRESIÓN

En el sistema internacional de unidades (SI), la

presión se mide en

N/m

2

o

Pascales (Pa)

, sin

embargo existen algunas otras unidades que se

pueden utilizar, como las atmósferas (atm), los bars

(bar) o los milímetros de mercurio (mmHg).

En el sistema ingles (CSCU), se utilizan las libras

sobre pie cuadrado (lb/ft

2

) o libra sobre pulgada

cuadrada (lb/in

2

) también llamadas psia.


EQUIVALENCIAS

Las principales equivalencias entre unidades de presión

son:

1 atm = 101 325 Pa

1 bar = 100 000 Pa

1 atm = 760 mmHg

1 psi = 6895 Pa

1 psi = 144 lb/ft

2

1 atm = 760 Torr

1 atm = 2116 lb/ft

2

1 atm = 14.7 psi


MEDICIÓN DE LA PRESIÓN

Para medir la presión se utiliza un

manómetro

,

el cual se encarga de medir la diferencia entre

la presión interna del sistema y la presión que

ejerce la atmósfera.


MANÓMETRO EN U

Cuando

el

manómetro esta cerrado

en ambos extremos, el líquido se

encuentra en equilibrio, por lo que no

hay una lectura.

Al abrir los extremos del manómetro,

existirá presión en ambos

lados:

la

presión del sistema y la presión de

la presión de la atmósfera.

El líquido se desplazará y la altura

h

con respecto al punto de equilibrio,

será la presión medida, solo se deberá

hacer la sustitución en la fórmula de la

presión hidrostática.


TIPOS DE PRESIÓN

1. PRESIÓN ABSOLUTA: Es la presión interna que

tiene el sistema, ya sea un recipiente o una

tubería.

2. PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión que

ejerce la atmósfera sobre los cuerpos en la Tierra,

también se le llama

BAROMÉTRICA.

3. PRESIÓN MANOMÉTRICA: Es la presión que se

mide en un manómetro.


De acuerdo con la lectura tomada en el manómetro,

la relación entre las presiones es:

Sin embargo, la presión que normalmente se desea

conocer, es la presión absoluta del sistema, por lo

tanto:


MANÓMETRO DIFERENCIAL

Un manómetro diferencial mide la

diferencia de

presiones

entre dos puntos en una tubería.

Se utiliza cuando en la tubería se ha hecho un

cambio en el diámetro o en la altura.

Su funcionamiento se basa en el hecho de que al

conectarlo en los dos lados de la tubería,

la suma

de las presiones

en ambos extremos es

igual.


MANÓMETRO DIFERENCIAL

De acuerdo con el equilibrio de

presiones que debe haber en

ambos extremos:

Al despejar, la diferencia de

presiones será:

Donde:

ρ

= densidad del fluido en la tubería

ρ

m

= densidad del fluido manométrico


Bibliografía

Termodinámica, Kenneth Wark, Mc. Graw-Hill



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