Objetivos de la Qumica

Entre los objetivos que nos planteamos al estudiar la ciencia qumica estn:

Comprender la importancia de la qumica como ciencia central que sirve de

base a otras ciencias y que permite satisfacer las necesidades humanas.

Comprender como se lleva a cabo la investigacin cientfica aplicando el mtodo

cientfico.

Entender la necesidad de realizar mediciones para cuantificar los diversos

fenmenos fsicos y qumicos, utilizando sistemas de unidades, especialmente el

Sistema Internacional (S.I.)

Ser capaz de entender cualquier unidad de medida de un sistema a otro

mediante el mtodo de factor de conversin.

Porqu estudiar Qumica? Es probable que cada persona tenga una respuesta diferente, el tema en s fascina a

algunos, pero muchos asisten a un curso de qumica tan slo porque alguien decidi

que ello seria til como parte de los conocimientos generales para estudiar mas

adelante una carrera dada.

Pero porqu habra de ser tan til?. La qumica es fundamental para entender la

biologa, la geologa, la ciencia de los materiales, la medicina, muchas ramas de la

ingeniera, y otras ciencias. Adems, la qumica desempea un papel importante en

nuestra economa, pues las sustancias qumicas afectan la vida diaria de diversas

maneras.

ESTADOS DE LA MATERIA

Cuando un astronauta ve la tierra desde el espacio, distingue la atmosfera que

envuelve la superficie terrestre y que permite a los seres vivos poseer un recurso tan

vital como el aire.

La tierra aparece como una inmensa superficie esfrica azul, parcialmente

interrumpida por zonas de contorno definido, las cuales forman los continentes. Se

sabe que toda esa masa azul es agua, y que los distintos organismos la utilizan segn

sus requerimientos para sobrevivir.

Al ir acercndose a la superficie terrestre, puede distinguirse los diversos colores y

aspectos que esta presenta, los que dan cuenta de los recursos que entrega. Por

ejemplo en suelos oscuros como los orgnicos se siembra; en los suelos mas claros y

estables se construyen edificaciones, y en los suelos rocos y de colores, como

rosados, verdes y azules, se obtienen minerales.

En el laboratorio se practica con un nmero muy grande de tomos, iones o

molculas que puede ser un mol de sustancia, submltiplo o mltiplo de esa cantidad.

En quimica es comn hablar de ciertas unidades elementales de materia como tomo,

molcula, ion, fotn, etc. Pero un experimentador qumico tratar de practicar o

experimentar con un solo tomo o una sola molcula o con un solo ion?.

Definitivamente que no, es imposible y seria intil, porque el tamao y masa de los

tomos, molculas y iones son cantidades extremadamente pequeas que no pueden

ser medidas directamente por los instrumentos de medida empleados en los

laboratorios, al contrario, tratar con unidades mayores es mas fcil y til, puesto que

las propiedades de las sustancias dependen de las interacciones de un conjunto de

tomos, molculas o iones.

La unidad de conteo en qumica es el mol; pero antes de definir el mol, definiremos

la masa atmica, masa molecular, masa frmula, etc. Para medir la masa relativa de

los tomos y molculas se utiliza una unidad de masa muy pequea, como es lgico

llamado unidad de masa atmica (UMA)

En qumica, los clculos se realizan con masas y no con pesos, puesto el

instrumento de medida que se utiliza es la balanza;sin embargo, es comn en los

qumicos utilizar el termino peso para referirse a masa; en el presente texto utilizamos

en forma diferente estos dos trminos.

1. Cuntos tomos hay en 1 mol de tomos de Calcio?

Usando la formula 1:

1 mol de tomos de calcio hay 6,022 x 1023 tomos de calcio

2. Cuntas molculas hay en 2 moles de molculas de agua (H2O)?

Usando la formula 1:

1 mol hay 6,022 x 1023 molculas de agua

2 moles hay 12,044 x 1023 molculas de agua

3. Cuntos tomos de hidrgeno y oxigeno en total hay en 2 moles de

molculas de agua?

2 moles de H2O contiene:

4 mol de H

2 mol de O

1 mol de H hay 6,022 x 1023 tomos de H

4 mol de H hay 24.088 x 1023 tomos de H

1 mol de O hay 6,022 x 1023 tomos de H

2 mol de O hay 12.044 x 1023 tomos de H

.: En total hay : 24.088 x 1023 + 12.044 x 1023 = 36.132 x 1023 tomos de H y O

4. Se tiene una barra metlica de hierro cuya masa es 168 gramos. Determinar la

cantidad de at-g (#at-g) y el nmero de tomos de hierro en dicha muestra. Peso

atmico (Fe) = PA (Fe) = 56

Usando la formula 3 para calcular el # de at-g

Usando la formula 4 para calcular el nmero de tomos de Fe

5. Cuntos atomo-gramo de calcio hay en 120 gramos de ese elemento (P.A.

calcio = 40)?

Usando la formula 3 para calcular el # de at-g

6. Determinar cuantas mol-g equivalen 343 gramos de cido sulfrico (H2SO4), e

indique la cantidad de cido sulfrico en la muestra. PA (H=1 ; S=32 ; O =4)

Primero hay que conocer el peso molecular del H2SO4 : PM (H2SO4)= 2 x 1 + 32 + 4 x

16 = 98

Usando la formula 5 para calcular el # de mol-g

Usando la formula 6 para calcular el # de molculas

http://lh3.ggpht.com/-MMW2MHYJyy0/UcCw-G5WMlI/AAAAAAAAVoA/Hs5oB7Wndmo/s1600-h/18-6-2013%2013.6.16%201%5B4%5D.jpg

7. Determinar el volumen a condiciones normales (CN) que ocupan 320 gramos

de gas metano CH4. PA (C=12 ; H=1)

De nuestro formulario sabemos que a condiciones normales:

P = 1 atm

T = 273K

Vm = 22,4 L

Usando la frmula 7 para calcular el volumen molar:

Solo tenemos que calcular el # mol-g ; para esto usamos la frmula 5

Reemplazando para calcular el volumen molar:

Formulario

Mol

1 mol = 6.022x1023 (1)

Atomo gramo (At-g)

1 at-gr (E) = PA(g) . (2)

# at-g (E) = masa(g) /PM .. (3) # at g(E) = N tomos/Nav . (5)

Molcula gramo (mol-g)

# mol g = masa(g)/PM .. (5) # mol g(E) = N molculas / Nav .. (6)

Condiciones normales (CN)

T = 273 K P = 1 atm = 101.3 kPa V = 22.4 L

Volumen molar (Vm)

Vm = V / #mol-g (7)

Densidad

Las diferentes partculas que existen en la naturaleza estn conformadas por

partculas (tomos, iones o molculas) que segn las condiciones de presin y

temperatura a las que se encuentran definirn el estado de agregacin

molecular (slido, liquido o gaseoso) y una condicin muy caracterstica.

Para caracterizar el estado tan singular de la sustancia, se emplea la propiedad fsica

intensiva denominada densidad (), que nos indicara la cantidad de masa del cuerpo

material contenido en un volumen definido de ella.

Por lo tanto la masa y el volumen de una sustancia la podemos evaluar as:

> masa: m = . V

> Volumen: V = m /

Unidades: Las unidades en la que puede estar la densidad son:

http://lh4.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCd7_Jh-I/AAAAAAAABPw/lnlQD47P4ww/s1600-h/Densidad.-Frmula13.pnghttp://lh5.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCg8yWy6I/AAAAAAAABP4/EGYK8qBv3R0/s1600-h/unidades-densidad3.jpg

Se debe tener en cuenta que:

1. Los valores de densidad de las sustancias dependen de la presin y

temperatura a la cual se encuentre, pero no dependen de la gravedad; por lo tanto, la

densidad de un cuerpo en la tierra es igual que en la luna, a la misma presin y

temperatura.

2. Estando a la misma presin y temperatura es posible diferenciar a dos sustancias

qumicamente puras por sus valores de densidad, debido a que es una propiedad

intensiva y caracterstica de cada sustancia.

3. Para una sustancia quimica, generalmente se cumple: Dsolido > Dliquido > Dgas

4. La densidad de sustancias solidas y liquidas varia en cantidades muy pequeas

con la temperatura, por lo cual generalmente se considera constante en un rango de

temperatura de 0C a 30C. En clculos muy precisos se debe considerar que la

densidad disminuye al aumentar la temperatura, esto se debe a la dilatacin o

aumento de volumen que experimentan las sustancias al ser calentadas.

Ejemplo Aplicativo:

Si en una probeta de 50 mL de capacidad se dispone de 35 mL de agua destilada, y

luego al agregar 108 gramos de tuercas de acero, se observo que el nivel de agua

asciende hasta completar la capacidad de la probeta, determinar la densidad del

acero en unidades S.I. (Sistema internacional Kg / m3)

Volumen de las tuercas: V = 50 mL 35 mL = 15 mL = 15 cm3

http://lh6.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasClbP5w5I/AAAAAAAABQA/YN3iiCBNfw4/s1600-h/problema-densidad4.jpg

Masa de las tuercas: m = 108 gr

Densidad Tuercas :

= 108 gr / 15 cm3 = 7,2 gr / cm3

= 7200 Kg / m3

Densidad de una Mezcla:

Para una mezcla homognea o heterognea, su densidad se deber establecer como

la relacin entre la masa total y el volumen total que se ocupa.

Si las mezclas contiene las sustancias A, B y C, entonces se cumple:

Donde: T = densidad de la mezcla

As mismo, tener en cuenta que cada sustancia mantiene intactas sus propiedades

fsicas, por lo tanto, tendremos para la sustancia A:

A= mA / VA mA = A . VA

Anlogamente para las sustancias B y C, entonces reemplazando en la formula

original:

Ejemplo Aplicativo:

Cul es la densidad de una aleacin formada por 10 cm3 de cobre ( = 8,9 g / cm3) y

10 cm3 de plata ( = 10,5 g / cm3)?

Solucin:

Hay que tener en cuenta que los volmenes de ambos elementos son iguales.

Vcu = VAg = VMezcla = 10 cm3

http://lh4.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCpdnr6dI/AAAAAAAABQI/4WJfk7KArxg/s1600-h/DENSIDAD-DE-UNA-MEZCLA3.jpghttp://lh5.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCs7lG5aI/AAAAAAAABQQ/1i3bKCBJlzA/s1600-h/densidad-de-mezlca-sustancia3.jpg

Para la mezcla de cobre y plata, su densidad se expresa en:

Mezcla= 9,7 g / cm3

Peso Especifico:

El peso especifico () es una propiedad intensiva, que mide el peso de una

sustancia por unidad de volumen.

Donde:

= peso especfico

P = es el peso de la sustancia

V = es el volumen que la sustancia ocupa

= es la densidad de la sustancia

g= es la aceleracin de la gravedad

Unidades:

En el sistema internacional se expresa en: N / m3

Ejemplos:

(H2O) = 9,8 x 103 N / m3

(aire) = 12,64 N / m3

(aceite) = 7,84 x 103 N / m3

Gravedad Especifica (G.E) o Densidad Relativa (Dr):

http://lh3.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCzbL6fqI/AAAAAAAABQg/UiNugU0yVQc/s1600-h/formula peso especifico[6].pnghttp://lh3.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TasCwE1rYHI/AAAAAAAABQY/ADIlNRhkzTc/s1600-h/ejemplo-densidad-mezcla4.jpg

Es la relacin entre la densidad de una sustancia y la densidad de otra tomada como

referencia denominada sustancia patrn. La gravedad especfica es un numero

adiminensional, es decir no posee unidades.

Por convencin, la sustancia patrn para sustancias liquidas y solidas es el agua, y

para gases o vapores es el aire, cuya densidad en condiciones normales es 1,29 g / L.

La gravedad especfica se usa mas en la vida comercial que en la ciencia, as, una

serie de sustancias (arena, vino, alcohol, etc.) se caracterizan frecuentemente

mediante esta magnitud.

Ejemplo:

La densidad de la arena es 2,32 g / cm3 y del alcohol etlico (C2H5OH) es 0,78 g / mL

a 20C. Hallar la densidad relativa de cada cuerpo material.

Solucin:

A 20C, (H2O) = 0,998 g / mL. , pero con fines practicos tomaremos:

(H2O) = 1 g / mL

Dr (arena) = (arena) / (H2O) = 2,32 / 1 = 2,32

Dr (alcohol) = (alcohol) / (H2O) =0,78 / 1 = 0,78

Comenzar este artculo diciendo que la densidad del agua es de 1 gr/cm3. Esto es

a las siguientes condiciones:

Presin = 1 Atm.

Temperatura = 4C

La densidad del agua expresado en diferentes unidades:

Densidad Agua = 1 gr/cm3 = 1000 Kg/m3 = 133.53 onza/galn = 62.43 Lb/ft3 = 0.04

Lb/pulg3

La densidad del agua es muy usada como patrn de densidades y volmenes de

otras sustancias y/o compuestos.

Una propiedad importante de la densidad del agua es que es muy estable, ya que

esta vara muy poco a los cambios de presin y temperatura.

En esta tabla presentamos las densidades del agua a diferentes temperaturas,

expresados en Kg/m3

1. Cul es la densidad de un material, si 30 cm cbicos tiene una masa de 600

gr?

Solucin:

Sabemos que

De los datos del problema sabemos que:

m = 600 gr.

V = 30 cm3

Entonces reemplazando en la formula:

= m / V

= 600 gr / 30 cm3

= 20 gr / cm3

2. Cul es la densidad de un material si tiene una masa de 20 kg y un volumen

total de 2 metros cbicos?

Respuesta: 10 Kg / m3

3.Cul es la densidad de un material si tiene una masa de 12 libras y un

volumen de 6 m3?

Solucin:

Primero tenemos que pasar la masa de libras a kilogramos

Sabemos que: 1 libra = 0,45 Kilogramos

Entonces: 12 libras = 0,45 x 12 Kg = 5,4 Kg

masa (m) = 5,4 Kg

V = 6 m3

Reemplazando en la formula de la densidad:

= m / V

= 5,4 Kg / 6 m3

= 0,9 Kg / m3

4. La densidad del agua es 1.0 g/cm cbico, Qu volumen ocupara una masa

de 3000 gr?

Solucin:

Segn los datos del problema:

= 1 g / cm3

m = 3000 gr

Reemplazando en la formula de la densidad:

= m / V

1 gr / cm3 = 3000 gr / V

V = 3000 / 1 cm3

V = 3000 cm3

5. La densidad del Cobre es 8.9 g/cm cbico Qu volumen ocupara una masa

de 500 gr?

Respuesta: V = 56,179 cm3

6. La densidad del aire es 0.00129 g/cm cbico Qu volumen ocupara una masa

de 10000 gr?

Respuesta: V = 7751937,98 cm3

7. Un trozo de material tiene un volumen de 2 cm cbicos si su densidad es

igual 2.7 gr / cm cbico Cul es su masa?

Solucin:

Segn los datos del problema:

= 2,7 gr / cm

V = 2 cm3

De la formula de la densidad:

2,7 gr / cm3 = m / 2 cm3

m = 2,7 gr / cm3 x 2 cm3

m = 5,4 gr

8. Un trozo de oro tiene un volumen de 1 cm cbico, si la densidad del oro es

19.30 gr/cm cbico. Cul es su masa?

Respuesta: masa = 19,30 gr

9. Tenemos un cubo de 2 cm de lado y su masa es 24 g. cul ser su

densidad?.

10. La masa de un cubo de 3 cm de lado es de 100 g. Calcular:

El volumen del cubo

La densidad del cubo

Es la medida del efecto de la distribucin de fuerzas normales (perpendiculares)

aplicada sobre una superficie o rea.

Para una fuerza dada, la presin obtenida sobre un rea pequea ser mayo si se

ejerce sobre un superficie grande, debido a su distribucin.

Unidades de la Presin:

por definicin de presin, la unidad ser el cociente de unidad de fuerza por unidad de

rea.

En el Sistema Internacional de Unidades (S.I.) es : Newton / m2 , denominado Pascal

(Pa)

En el sistema tcnico se utilizan: g-f / cm2 , Kg-f / cm2 , Lb-f / pulg2 = Psi (Sistema

Tcnico ingls)

Existen otras unidades convencionales para medir presin de fluidos (lquido o un

gas). Para medir presiones pequeas, como ocurre normalmente en el laboratorio, se

utiliza el milmetro de mercurio(mmHg) o Torricelli (Torr).

Cuando se desea medir presiones elevadas se utiliza la atmosfera (atm). Una

atmsfera, es la presin que ejerce sobre su base una columna de mercurio de 76

cm de altura.

Ejemplo:

Consideremos la accin debido al peso de un fluido sobre un rea, de tal modo que

dicho peso en concentra en 8 fuerzas perpendiculares, cada una de ellas igual a 5

Newton. Cul es la presin que ejerce el fluido si el rea es de 10 m2?

Solucin:

La presin del fluido es: P = 40 N / 10 m2 = 4 Pa

A lo largo del capitulo de presin veremos tambin:

- Presin Hidrosttica

- Principios de Vasos Comunicantes

- Presin Atmosfrica

- Presin Manomtrica

- Presin Absoluta

- Presin hidrosttica

Es la presin que ejerce un lquido en reposo, sobre un cuerpo sumergido dentro de

l. Esta presin se origina debido al peso del lquido que acta sobre el rea o

superficie del cuerpo. Para deducir una frmula que permita evaluar la presin de un

lquido (PL) sobre un cuerpo sumergido, a una distancia h del nivel superior (altura del

fluido), analicemos la siguiente figura:

Como un artificio, hemos construido un pequeo cilindro de altura h y rea S:

Con lo cual se obtiene: PL = L x h

http://lh4.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TblnU_IDkVI/AAAAAAAABR4/N1nGCUt8jhU/s1600-h/presion hidrostatica[4].jpghttp://lh5.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TblnW6q8bAI/AAAAAAAABSA/MgUtXxt2f1w/s1600-h/formula presion hidrostatica[9].jpg

La frmula deducida nos indica que la presin de un lquido no depende de la forma

del recipiente que lo contiene, slo depende de la profundidad o altura del lquido y la

naturaleza de ste.

Ejercicio Aplicativo:

Hallar la presin ejercida por una columna de agua en el fondo de un recipiente que,

al estar inclinado un ngulo de 30 respecto a la horizontal, posee una longitud de

90cm.

Solucin:

Para evaluar la presin hidrosttica se considera la altura h que es igual a:

h = 90 cm x Sen 30

h = 45 cm

Sabemos que el peso especifico del agua () es: 1 g-f/cm3

Entonces la presin es:

P = (H2O) x h = 1 g-f/cm3 x 45 cm

P = 45 g-f/cm2

Tambin se puede expresar el resultado en unidades del sistema internacional (S.I.)

teniendo en cuenta la siguiente equivalencia.

1 g-f/cm2 = 98 Pa

Entonces la presin ser:

http://lh5.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/TblnYyVovcI/AAAAAAAABSI/rTY48X1m4HY/s1600-h/problema presion hidrostatica[3].jpg

P = (45 x 98) Pa

P = 4410 Pa = 4410 N/m2

Principio de vasos comunicantes

Se tiene un recipiente con dos o mas aberturas de entrada de diferentes formas, que

contiene un liquido, se concluye: que el liquido siempre alcanza el mismo nivel y los

puntos dentro de este liquido que se encuentran al mismo nivel o a la misma

profundidad h soportan la misma presion.

De la figura, como A, B, C y D son puntos que pertenecen al mismo lquido y estn al

mismo nivel, soportarn igual presin. Por lo tanto, se cumple:

PA = PB = PC = PD = liquido x h + Patm

Bajo este principio los albailes utilizan los extremos de una manguera con H2O para

verificar si el muro construido esta nivelado.

Asimismo, en forma aproximada, el nivel de todos los mares y ocanos del mundo

son iguales y se toman como referencia para indicar la altitud de una ciudad o un

accidente geogrfico.

En la siguiente figura:

http://www.fullquimica.com/2011/04/presion.htmlhttp://lh6.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/Tb1Y6aob0MI/AAAAAAAABSQ/60kReK2QPE0/s1600-h/vasos comunicantes[5].jpg

PQ PK , porque los puntos Q y K no esta en comunicacin en forma continua con el

agua.

PM PN , porque los puntos M y N pertenecen a lquidos diferentes.

Ejercicios Aplicativos:

Dada la siguiente figura y teniendo en cuenta que la densidad del mercurio es 13,6

g/cm3 y la del aceite es 0,8 g/cm3 , se pide hallar la altura del aceite.

http://lh4.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/Tb1Y8fvlhDI/AAAAAAAABSY/S5W9YrtvPtU/s1600-h/VASOS COMUNICANTES EJEMPLOS[4].jpghttp://lh6.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/Tb1Y-dS3AcI/AAAAAAAABSg/_-AGxYNN-Ww/s1600-h/ejemplo aplicativo vasos comunicantes[4].jpg

Solucin:

De la figura dada planteamos, segn el principio de vasos comunicantes:

PP = PQ (1)

Adems observamos que:

PP = agua x 76 cm + Patm .. (2)

PQ = Hg x 5 cm + aceite X + Patm (3)

Reemplazando (2) y (3) en (1), tenemos que:

agua x 76 cm + Patm = Hg x 5 cm + aceite X + Patm

1 g-f/cm3 x 76 cm + Patm = 13,6 g-f/cm3 x 5 cm + 0,8 g-f/cm3 . X + Patm

76 + Patm = 68 + 0,8 X + Patm

X = 10 cm.

La tierra esta rodeado por un manto gaseoso llamado atmsfera cuyo espesor no

tiene un limite, pero es aproximadamente unos 80 km. Es una mezcla gaseosa cuyos

componentes principales son el N2, O2, Ar, CO2, etc.

La presin atmosfrica se origina debido al peso del aire que acta sobre todo

cuerpo ubicado en la superficie terrestre. Esta presin se manifiesta con la misma

intensidad en todas las direcciones, en un lugar determinado.

El instrumento que mide la presion atmosferica se llama barmetro, debido a lo cual

tambin se le denomina presion barometrica. El valor de esta presin al nivel del

mar y 0C fue calculada por Evangelista Torricelli en 1643, para ello utiliz un tubo

graduado de vidrio de 90 cm de longitud y 1 cm2 de seccin transversal, el cual se

llen completamente de mercurio expulsando previamente las burbujas de aire, luego

se introdujo en posicin invertida en una cubeta que tambin tenia mercurio,

observndose una diferencia de niveles de mercurio de 76 cm. Este valor es

constante para cualquier ciudad que se encuentre al nivel del mar y es

denominada presin atmosfrica normal.

Del grfico mostrado podemos plantear que la presin en el punto M (presin

atmosfrica) es igual que en el punto N (presin debido al peso de 76 cm de mercurio)

PM = PN (segn el principio de vasos comunicantes)

Entonces concluimos de que la presin atmosfrica normal (o nivel del mar) es

equivalente a 76 cmHg o 760 mmHg.

Tambin lo podemos expresar en otras unidades:

Patm = PN = 1033 g-f / cm3

En el sistema internacional (S.I.)

Patm = 101,3 K Pa

En general tenemos las siguientes equivalencias:

Patm = 760 mmHg = 1 atm = 101.3 KPa = 14,7 Psi = 10,33 mmH2O

La presin atmosfrica va disminuyendo conforme aumenta la altitud de un lugar

respecto al nivel del mar, esto ocurre porque en lugares muy altos la columna de aire

que ejerce presin tambin disminuye.

La presion atmosfrica influye directamente en la temperatura de ebullicin de

lquidos. As por ejemplo el agua hierve a menos de 100C en las alturas y a nivel del

mar lo hace a 100C. Tambin influye en la presin arterial, por lo tanto, en el

funcionamiento del corazn. En las alturas el corazn late con mayor frecuencia para

impulsar la sangre debido a que la presin atmosfrica disminuye y las arterias

aumentan su volumen.

Presin manomtrica

Es la presin relativa que ejerce un fluido (lquido o gas), su valor depende de

la presion externa. Lapresin manomtrica puede tener un valor mayor o menor que

la presion atmosferica. Un manmetro que mide presiones inferiores a la atmosfrica

se llama manmetro de vaco o vacumetro.

El manmetro es un tubo de vidrio doblado en forma de U o forma de J con dos

ramas, conteniendo cierta cantidad de mercurio y que posee un codo en una de las

ramas para conectar al fluido que se le quiere medir la presin. La diferencia de

niveles del mercurio es lo que corresponde a la presin manomtrica.

La presin manomtrica (Pman) la podemos expresar de dos formas, segn la unidad

de presin que se desee:

http://lh5.ggpht.com/_aaKhSsDhq_c/Tc-90ltbE9I/AAAAAAAABUo/NicMCHOu9Kc/s1600-h/presion manometrica[4].jpg

Pman = (Hg) x L

donde Y(Hg) es el peso especifico del mercurio.

Tambin:

Pman = L cmHg

La presin absoluta (total) del gas lo hallamos as:

Pgas = Pman + Patm

La presin manomtrica en funcin de la presin absoluta y presin externa

(atmosfrica) lo hallamos despejando:

Pman = Pgas - Patm

En base a esta formula, podemos observar que la Pman cambia al variar la presin

externa, debido a ello se dice que es relativa, si la presin externa aumenta, la presin

manomtrica disminuir; si la presin externa disminuye, entonces la presin

manomtrica aumentar.

Presin

Presin absoluta

Es la presion real o total que ejerce un fluido. Si se usa un manmetro al aire libre

para medir la presin del fluido, entonces la presin absoluta resulta ser la suma de

la presion manometrica y la presion atmosferica, como ya planteamos anteriormente.

Ejemplo:

Se usa un manmetro al aire libre conteniendo mercurio. Cual es el valor de

la presin absoluta que ejerce el gas (ver figura), si la diferencia de niveles de

mercurio es 90cm.? Considere la presin baromtrica de la ciudad en 752 mmHg.

Solucin:

Del dato del problema: L = 90 cm.

Los puntos (1) y (2) estn al mismo nivel, entonces se cumple que:

P(1) = P(2)

Adems por teora:

Pabs = Pman + Patm

Donde:

Pman = 90 cmHg

Patm = 752 mmHg = 75.2 cmHg

Entonces:

Pabs = (90 + 75.2) cmHg

Pabs = 165.2 cmHg

Convirtiendo a KPa:

165.2 cmHg x ( 101.3 KPa / 76 cmHg) = 220.2 KPa

Pabs = 220.2 Kpa