la presión en los procesos industriales

8/18/2019 La Presión en Los Procesos Industriales

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¿Qué es la presión?

El término presión se refiere a aquella acción y su resultado obtenido

tras comprimir o apretar algo contra un determinado cuerpo. Esto

se puede efectuar a través de la fuerza o bien, por medio del peso de algún

cuerpo.

Además, en medicina se habla de presión arterial para hablar de

la presión ejercida por la sangre en las arterias. Por último, la palabra

presión también se puede utilizar para hacer referencia a aquellas coacciones

que lleva al cabo una determinada entidad o persona hacia un tercero,

ya sea una comunidad, una agrupación o incluso un individuo. Esto se

puede concretar gracias al poder que posee el primero en relación al segundo.

Clasificación de la presión en físicaentro de la física se identifican las siguientes clases de presión!

Atmosférica: se denomina de esta forma a la presión que

la atmósfera ejerce sobre aquellos cuerpos que se encuentren

dentro de la misma o bien, sobre la supercie terrestre, de all" su

nombre. #e debe tener en cuenta que la atmósfera es aquella capa gaseosa que

rodea a todo el planeta $ierra % que está compuesta por o&"geno, nitrógeno,

dió&ido de carbono % argón, entre otros gases. $ras un e&perimento realizado por

el cient"fico !"angelista #orricelli en el que se valió de un tubo con mercuriose conclu%ó que la atmósfera e'erce una presión de ( atm sobre todos aquellos

cuerpos que se encuentren sobre la superficie de nuestro planeta.

entro de la presión atmosférica se identifican dos variantes! la absoluta %

la relati"a. Esta última es la que se mide tomando al ) de presión como si se

tratara del valor inicial de ( atm % esto se mide por medio de aparatos cu%a medida

es en hidráulica o en mecánica.

En la presión absoluta la hidrostática es calculada o se debe comprimir algún gas

para poder obtener una estimación de la misma % debe ser tenida en cuenta que

en ambos casos se encuentran a una presión inicial de una atmósfera, motivo porel que al incremento de la presión debe sumársele necesariamente dicha presión

inicial. Para medir esta presión, e&iste un instrumento espec"fico,

denominado barómetro, que consiste en un tubo cerrado, que contiene un

l"quido que, de acuerdo a la presión, compensa el peso de la atmósfera.

*a medida de la presión atmosférica se denomina $ectopascal, que se abrevia

Pa, aunque también se utilizan otras, como las pulgadas o los mil"metros de

mercurio.

%& Absoluta: se le llama de esta forma a aquella presión que, en relación al cero

absoluto, es soportada. Para que e&ista esta presión es necesario que la misma

sea superior a la atmosférica. e todas maneras, se habla de

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+depresión cuando la presión absoluta se encuentra por deba'o de la

atmosférica, por lo que cuando es superior se habla de +sobrepresión, por lo que

en ambos casos se está hablando de presiones relativas.

'& (anométrica: se denomina de esta manera a aquella presión que resulta

de la diferencia que se establece entre la absoluta y laatmosférica. #e debe tener en cuenta que, mientras que la presión absoluta es

aquella que debe ser medida en relación a un vac"o perfecto, la que se mide en

relación a la atmosférica es la que se denomina manométrica.

-on respecto a la presión absoluta, el vac"o corresponde a cero, por lo que todos

sus valores serán siempre positivos, mientras que, si dieran negativos, se tratar"a

de una +tracción de presión, fenómeno imposible de desarrollarse en cualquier

sustancia l"quida. Para medir la diferencia que e&iste entre la presión absoluta % la

atmosférica se utiliza el manómetro, instrumento que funciona de forma

equivalente al barómetro.

)& !n un *uido: es la presión termodinámica que se interpone entre la

ecuación del movimiento % la constitutiva de un determinado fluido. entro de este

tipo de presión se identifican tres variantes.

Por un lado, la +idrodinmica, que es aquella que está condicionada por el

estado de movimiento del fluido, de su peso %, por último, de la dirección de dicha

presión en relación a un punto.

Por otro lado, se habla de presión +idrosttica, que es la presión que e'erce el

fluido en estado de reposo, mientras que, cuando se encuentra en movimiento,

puede e'ercer una presión hidrostática adicional, que se vincula 'ustamente con la

velocidad de dicho movimiento. e esta forma, se puede considerar a la presión

hidrostática como aquella que e'erce el fluido sobre un cuerpo sumergido en el

mismo. entro de esta forma, en la fórmula de esta presión se puede identificar,

por una parte, la profundidad en relación a la superficie del fluido %, por otra parte,

la presión hidrostática en s".

Por último, se habla de presión media, que es aquella que representa el

promedio de las presiones teniendo en cuenta las direcciones en las que se

e'ercen, en relación al fluido. #i este se llegase a encontrar en reposo, la presión

media será igual a la hidrostática.

Vacío

#e refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que

normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se midenlas presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor


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desconocido % la presión atmosférica e&istente. los valores que corresponden al

vac"o aumentan al acercarse al cero absoluto % por lo general se e&presa a modo

de cent"metros de mercurio /cm 0g1, metros de agua, etc.

e la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la

presión atmosférica tienen solo un efecto peque2o en las lecturas del indicador devac"o.

#in embargo, las variaciones pueden llegar a ser de importancia, que todo el

intervalo hasta llegar al cero absoluto solo comprende 34) mm0g.

5edida de la presión. 5anómetro

Para medir la presión empleamos un dispositivo denominado manómetro. -omo A

% 6 están a la misma altura la presión en A % en 6 debe ser la misma. Por una

rama la presión en 6 es debida al gas encerrado en el recipiente. Por la otra rama

la presión en A es debida a la presión atmosférica más la presión debida a la

diferencia de alturas del l"quido manométrico.

La presión en medicina

entro del ámbito de la medicina medicina se habla de la tensión

arterial, que es aquella que alude a la tensión producida por la sangre que el

corazón bombea en las arterias o vasos sangu"neos. Esta presión puede ser

medida a través de un esgmomanómetro, que consiste en un instrumentocompuesto por mercurio o aneroide que e'erce presión alrededor del brazo %, por

medio de una escala, indica la presión arterial de la persona en ese momento.

entro de la presión arterial se identifican dos tipos!

• -istólica: este tipo de presión arterial es la que se

produce cuando el corazón se encuentra en estado de reposo.

Por lo general, esta presión, también conocida como “baja”, no

supera los 8 mm!g, lo cual es su"ciente para que el cora#ón pueda

bombear la sangre y, de esta $orma, el %ujo se mantiene continuo,llegando a todos los tejidos y órganos del cuerpo.

• .iastólica: se denomina de esta $orma al efecto del aumento

temporneo de la tensión arterial, la cual coincide con los

latidos del cora#ón. &ambién denominada “alta”, esta tensión suele

ser de '( mm!g.

7uente! http)**+++.tipos.co*tiposdepresion*-i##/0gn!t&1s

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Calcula la presión que ejerce un cilindro de acero de 2 kg apoyadopor una de sus bases que tiene 3 cm de radio.

Necesitamos la fuerza que hace el cilindro sobre el apoyo, es decir, su peso ! m"g ! 2 " #,$

! %#,& N

y tambi'n calculamos la superficie de apoyo que es un circulo de radio (,(3 m, por tanto ) !

(,((2$3 m2

*etemos esto en la fórmula de la presión y+

/resión de un gas

Los gases ejercen presión sobre cualquier super"cie con la que entren encontacto, ya que las moléculas gaseosas se hallan en constantemovimiento. 2l estar en movimiento continuo, las moléculas de un gasgolpean $recuentemente las paredes internas del recipiente que loscontiene. 2l hacerlo, inmediatamente rebotan sin pérdida de energ3acinética, pero el cambio de dirección 4aceleración5 aplica una $uer#a a lasparedes del recipiente. 6sta $uer#a, dividida por la super"cie total sobre laque act7a, es la presión del gas.

e"nición de presión) La presión se de"ne como una $uer#a aplicada porunidad de 9rea, es decir, una $uer#a dividida por el 9rea sobre la que sedistribuye la $uer#a.

Presión : ;uer#a *


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0nidades de presión

La presión es una de las propiedades de los gases que se mide con mayor$acilidad. 6n unidades del sistema internacional 4>?5, la $uer#a se epresa enne+tons 4@5 y el 9rea en metros cuadrados 4m(5. La correspondiente $uer#apor unidad de 9rea, la presión, est9 en en unidades de @*m.

La unidad del >? de presión es el pascal 4Pa5 que se de"ne como una presiónde un ne+ton por metro cuadrado. e esta $orma, una presión en pascalesest9 dada por)

P4Pa5 : ;4@5 * 2 4m(5

=omo el pascal es una unidad de presión muy pequeAa, en general laspresiones son dadas en Bilopascales 4BPa5.

Para llegar a las unidades de presión, primero se empie#a con la velocidad yla aceleración 4de las moléculas del gas5.

La velocidad es la distancia recorrida en $unción del tiempo)

velocidad 4m*s5 : distancia recorrida 4m5* tiempo 4s5

Luego tenemos la aceleración qye es el cambio de velocidad en $unción deltiempo)

aceleración 4m*s(5: Celocidad inicial 4m*s5 Celocidad "nal 4m*s5 * tiempo 4t5

Luego tenemos la $uer#a, que es el producto de la masa y la aceleración

$uer#a 4@5 : masa 4Bg5 aceleración 4m*s(5

y "nalmente llegamos a la presión

Presión 4Pa5 : ;uer#a 4@5 *


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1n barómetro es un instrumento que se utili#a para medir la presiónejercida por la atmós$era. 1n barómetro sencillo consta en un tubo largo devidrio, cerrado de un etremo y lleno de mercurio. >i el tubo se invierte concuidado y lo colocamos verticalmente sobre un recipiente que contengamercurio, de manera que no entre aire en el tubo. 6l nivel del mercurio en el

tubo desciende hasta una altura determinada y se mantiene en ese nivelcreando un vac3o en el etremo superior.

>i se coloca un tubo abierto en $orma vertical con uno de sus dos etremosen un recipiente con mercurio, los niveles del mercurio dentro y $uera del

tubo coinciden, pero en el tubo cerrado del barómetro algo mantiene almercurio a una altura mayor dentro del tubo que $uera en el recipiente.entro del tubo con el etremo cerrado, no hay aire por encima delmercurio 4sólo tra#as de vapor de mercurio5. La atmós$era ejerce una $uer#asobre la super"cie del mercurio en la parte eterior del recipiente que setransmite a través del l3quido, haciendo que suba una columna de mercurio.6sta columna ejerce una presión hacia abajo que depende de su altura y dela densidad del mercurio l3quido. Para una cierta altura, se igualan la presiónen la base de la columna de mercurio y la de la atmós$era. e esta $orma, lacolumna se mantiene.

La altura del mercurio en un barómetro se llama presión barométrica, yvar3a con las condiciones atmos$éricas y con la altitud en la que se reali#a la


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medición. La presión atmos$érica est9ndar 4atm5 se de"ne como la presiónque ejerce una columna de mercurio con una altura de eactamente F0mm a G= al nivel de mar, cuando la densidad del mercurio es : 'D,EHE'g*cmD y la aceleración de la gravedad es eactamente g : H,800E ms(.6sta de"nición establece una relación entre dos unidades de presión muy

7tiles, la atmós$era est9ndar 4atm5 y el mil3metro de mercurio 4mm!g5. Launidad mm!I también es llamada torr en honor al cient3"co italiano6vangelista &orricelli, quien inventó el barómetro.

!l manómetro

1n manómetro es un dispositivo para medir la presión de gases distintos alos de la atmós$era. 6l barómetro de mercurio es indispensable para medirla presión de la atmós$era, pero rara ve# podemos utili#arlo como 7nicoinstrumento para medir las presiones de otros gases. La di"cultad reside enla colocación del barómetro dentro del recipiente del gas cuya presióndeseamos medir. >un embargo podemos comparar la presión del gas y la

presión barométrica con un manómetro

6l principio de operación de un amnómetro es parecido al de un barómetro.6isten dos tipos de manómetros) 6l manómetro de tubo o rama cerrada yel manómetro de tubo o rama abierta. 6l manómetro de tubo cerrado seutili#a com7nmente para medir presiones menores a la presión atmos$érica,mientras que el manómetro de tubo abierto es m9s adecuado para medir

presiones iguales o mayores que la presión atmos$érica.


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6n un manómetro de rama abierta. >iempre que la presión del gas que seest9 midiendo y la presión atmos$érica 4barométrica5 sean iguales, lasalturas de las columnas del mercurio en las dos ramas del manómetro ser9niguales. La di$erencia de alturas de las dos ramas implica una di$erenciaentre la presión del gas y la presión barométrica.

=asi todos los barómetros y la mayor3a de los manómetros empleanmercurio como %uido de trabajo, a pesar de que es una sustancia tóica, aligual que sus vapores. La ra#ón es que el mercurio tiene una densidad muyalta 4'D.0g*mL5 en comparación con la mayor3a de los l3quidos. =omo laaltura de la columna de un l3quido es inversamente proporcional a sudensidad, esta propiedad permite construir barómetros y manómetrospequeAos que se manipulan con $acilidad.

1a /resión en los procesos industriales

6l control de la presión en los procesos industriales da condiciones deoperación segura. =ualquier recipiente o tuber3a posee cierta presiónm9ima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con elmaterial y la construcción. Las presiones ecesivas no solo pueden provocarla destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción delequipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas,particularmente cuando est9n impl3citas, %uidos in%amables o corrosivos.Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con$recuencia son tan importantes como lo es la seguridad etrema.

Por otro lado, la presión puede llegar a tener e$ectos directos o indirectos enel valor de las variables del proceso 4como la composición de una me#claen el proceso de destilación5. 6n tales casos, su valor absoluto medio ocontrolado con precisión de gran importancia ya que a$ectar3a la pure#a delos productos poniéndolos $uera de especi"cación.


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Para estar en las mismas condiciones reducidas. Para el hidrógeno)

(E.D/ ( P atm P : : : y '(.0F r P a c tm D/.E8E '.E & J & : : : . D(.HD8 r & J c Por lo tanto, el cloro debe tener la misma presión reducida y la mismatemperatura reducida que el hidrógeno para estar en estadoscorrespondientes, es decir, la presión y la temperatura a las que debe estarel cloro son)

P P : : r c P (KF8.8Fatm:'EF.F/atm

& & : : r c & '.EK /'0.HJ:/DF.F/EJ

la presión en los procesos industriales

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