¿Cuál es la presión de un gas, líquido y sólido?

¿Cuál es la presión de un gas, líquido y sólido?
¿Cuál es la presión de un gas, líquido y sólido?
Anonim

Ya en el mundo antiguo, la gente sospechaba cuál era realmente la presión del aire y los líquidos. Algunas de las ideas sobre la estructura atómica de la materia nos llegaron en el poema "Sobre la naturaleza de las cosas" de Lucrecio Cara, y este es el período de la antigüedad, mientras que las propiedades de la presión ya se usaban de manera efectiva en el Antiguo Egipto. Los sacerdotes usaban el gas calentado y expandido para abrir "mágicamente" las puertas de los templos, y los constructores usaban un elevador hidráulico para levantar pesados bloques de piedra.

que es presion
que es presion

Hoy, a la pregunta de qué es la presión como cantidad física, responden: es igual a la relación entre la fuerza y la unidad de área. Por lo tanto, la presión del aire, la presión del fluido en un recipiente y la presión de un cuerpo sólido sobre un soporte son fenómenos similares. Dado que involucran la fuerza, se puede ejercer presión para hacer el trabajo (que era lo que usaban los emprendedores sacerdotes del antiguo Egipto).

Con la presión de un cuerpo sólido sobre un soporte, en principio, todo queda claro. El peso del cuerpo es una fuerza, y se divide por el área de contacto del cuerpo con el soporte. Pero en líquido y gas las partículas no están en reposo. Están en constante movimiento, ya sea browniano caótico o transferencia dirigida debido a la influencia de fuerzas externas o condiciones internas del sistema. La presión es creada por el impacto de partículas en las paredes.recipiente.

presión estática
presión estática

La fuerza que interviene en la creación de presión en este caso es el impulso que cada partícula emite por unidad de tiempo. De dónde provienen el momento y la fuerza, lo entenderemos si recordamos las fórmulas de la cinemática que describen el choque elástico de cuerpos. Una molécula o átomo de líquido y gas se considera como una esfera elástica. Dentro de una sustancia líquida y gaseosa, las partículas chocan constantemente entre sí, intercambian energía y cantidad de movimiento. Por lo tanto, la presión también existe no solo en relación con la pared del recipiente, sino también dentro de cualquier sustancia.

Incluso dentro del vacío, siempre hay una cierta cantidad de partículas que crean una pequeña presión en él. Es cierto que tomó algún tiempo descubrir que tal presión existe en el vacío. Inicialmente, se creía que el vacío es un vacío absoluto y crea una presión cero. El curso de física de la escuela utiliza esta suposición incluso ahora.

física de la presión
física de la presión

Volvamos al movimiento de partículas. Nos ayudará a entender qué presión es cinética y estática. Cuando las partículas están en movimiento térmico caótico, que es constante, hay una presión estática. Cuando se aplica cualquier influencia externa al sistema y aparecen direcciones predominantes en el movimiento de las partículas, estas mismas partículas comienzan a ejercer una presión cinética.

La presión estática se puede observar, por ejemplo, en el fondo de una tina llena de agua. Si abre el grifo, el chorro de agua que cae creará una presión cinética adicional. Simplificado, se puede calcular en base a la mismaconsideraciones que se describieron anteriormente con respecto a las colisiones elásticas de partículas. El chorro tiene una velocidad medible e intercambia impulso con el fondo de la bañera al impactar. La presión total del sistema (baño de agua) será igual a la suma de las presiones estática y cinética.

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