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Variación de la presión por la variación de volumen – simulador

Simulador de variación de Presión por variación de volumen

Por definición, presión es una fuerza perpendicular ejercida en una unidad de área, una de las formas de laterar la presión es por la variación de fuerza, interactúe con el simulador de variación de presión por la variación de volumen para visualizar esta mecánica.

Cuando usted realiza un trabajo en el émbolo del cilindro del simulador, reduciendo el volumen de la cámara abajo de él, la masa de gas confinada en su interior permanece igual y pasa a ocupar un volumen menor que el que proporciona el aumento de presión (arrastre y suelte el émbolo del cilindro al lado y observe que las partículas comprimidas en la parte de abajo colisionan mas veces con el émbolo que cuando son comparadas con las de la parte de encima).

La acción de dislocar el émbolo para abajo, aumenta el volumen de la cámara encima de él, ocurre que ella está abierta y los gases de los alrededores (atmósfera) vienen a ocupar el espacio que se formó, manteniendo la presión constante (arrastre y suelte el émbolo del cilindro al lado y observe que las partículas de la parte de encima continúan colisionando con la misma frecuencia).

Por definición:

Presión es una fuerza perpendicular ejercida en una unidad de área.
P=F/A

El área del émbolo permanece constante (el diámetro no varía), el aumento de la presión en el lado de abajo produce el aumento de fuerza ascendente (arrastre y suelte el émbolo del cilindro al lado y vea el vector). La fuerza descendente permanece constante.

Por definición:

Fuerza es el producto entre masa y aceleración.
F = m.a

Parte de la fuerza mayor, la del lado de abajo, es neutralizada al anular la fuerza menor. La fuerza resultante produce la aceleración que eleva el émbolo.

Por el principio de la inercia, el émbolo continuaría para siempre sin ninguna fuerza que lo detuviese.

Ocurre que, cuando el émbolo atraviesa su posición inicial, la masa del gas en el interior del cilindro pasa a disponer de un volumen mayor que el inicial produciendo un vacío parcial y, como resultado, la presión y la fuerza, del lado de encima del émbolo, queda mayor que la de abajo y lo empuja nuevamente para abajo, para su posición inicial. De vuelta a la condición de equilibrio de fuerzas.

Arraste y suelte el émbolo.

En el sistema de arriba,

  • Cuando el émbolo está parado en su punto superior, la presión dentro del cilindro es la misma que la presión fuera de éste;
  • El peso del émbolo no es considerado;
  • No hay fricción entre el émbolo y las paredes del cilindro;
  • La compresión es isotérmica (temperatura constante), esto significa que la energía cinética del émbolo no es ‘transferida’ sino convertida en energia térmica;
  • No hay intercambio líquido de energia térmica con el medio.

Terminologia (vocabulário):

  • Émbolo o pistón: disco o cilindro que se mueve longitudinalmente (longitud) en el interior de un cilindro
  • Perpendicular: dos entidades geométricas (vector y plano) cuya intersección forma cuatro ángulos congruentes, ángulo recto (90°)
  • Producto: resultado de una multiplicación
  • Vector: es el conjunto:
    1. Punto de aplicación,
    2. Intensidad (o módulo),
    3. Dirección y
    4. Sentido.

    • El es representado por una señal en forma de flecha

Tabla de relación entre unidades de presión

pascal bar atmosfera técnica atmosfera torricelli libra por pulgada al cuadrado
Pa bar at atm torr psi
1 Pa 1 N/m2 10-5 1,0197×10-5 9,8692×10-6 7,5006×10-3 145,04×10-6
1 bar 100.000 10dyn/cm2 1,0197 0,98692 750,06 14,5037744
1 at 98.066,5 0,980665 1 kgf/cm2 0,96784 735,56 14,223
1 atm 101.325 1,01325 1,0332 1 atm 760 14,696
1 torr 133,322 1,3332×10-3 1,3595×10-3 1,3158×10-3 1 mmHg 19,337×10-3
1 psi 6.894,76 68,948×10-3 70,307×10-3 68,046×10-3 51,715 1 lbf/in2
1 kPa 103 0,01 0,0102 0,0099 7,5006 0,145
1 MPa 106 10 10,1972 9,8692 7500,638 145,0377
1 mH2O 9806,3828 0,0981 0,1 0,0968 73,5541 1,4223
Eduardo Stefanelli

Engenheiro por profissão, professor por vocação