Presión y volumen
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Dispositivos de medición de presión
Unidades de presión
Unidades de presión
¿Verdadero o falso? La presión es una fuerza distribuida sobre un área.
Lina necesita inflar las ruedas de su bicicleta. Para evitar inflarlas demasiado, Lina revisa las marcas en sus llantas, y utiliza un dispositivo de medición de presión - un manómetro — conectado a la bomba de su bicicleta. ¡Estoy confundida! Las marcas dicen que debería bombearlas hasta 80, ¡pero la escala en el indicador solo sube a 7! Mira de nuevo, Lina. Las marcas dicen “max.
80 psi” y la escala está marcada como "bar". Psi - que significa libras por pulgada cuadrada - y bar son unidades de presión. A través de la historia, la gente ha medido la presión de muchas maneras diferentes. Como resultado, hay varias unidades diferentes que usamos para describir las mediciones de presión hoy en día. Espera, antes de discutir todas estas diferentes unidades de presión, – repetimos, ¿qué es la presión?
La presión es una fuerza distribuida sobre un área. Como la fuerza que ejerce el aire sobre la superficie interior de la rueda. Podemos expresarla como una ecuación donde la presión es igual a la fuerza dividida por el área. Basándose en el Sistema Internacional de Unidades — el sistema SI — la fuerza se expresa en newtons, y el área se expresa en metros cuadrados. Por lo tanto, la unidad de presión es el newton por metro cuadrado, o pascal.
1 pascal es una unidad muy pequeña. Para expresar valores más grandes de presión, a menudo añadimos un prefijo como hecto o kilo. Un hectopascal es igual a 100 pascales, y un kilopascal es igual a 1000 pascales. Los hecto- o kilopascales se utilizan a menudo para describir la presión atmosférica en los partes meteorológicos. Uno de los primeros dispositivos usados para medir la presión atmosférica fue un barómetro de mercurio.
En este dispositivo, el mercurio líquido se movía dentro de un tubo de vidrio en respuesta a la presión atmosférica. El movimiento del mercurio se midió en milímetros. Por ello, la presión que indicaban esos barómetros se expresaba en milímetros de mercurio. Con el tiempo, la unidad se estandarizó, y así 1 milímetro de mercurio ahora es igual a unos 133 pascales. Los barómetros de mercurio ya no son tan populares, pero la unidad todavía se usa, especialmente en medicina — por ejemplo, al medir la presión arterial.
Hay una unidad más relacionada con la presión atmosférica — la atmósfera estándar. Esta es utilizada principalmente por físicos e ingenieros. 1 atmósfera estándar es igual a la presión atmosférica media al nivel del mar, que es de 101.325 pascales. El manómetro de Lina usa otra unidad: el bar. El bar es una unidad relativamente grande — es por eso que el indicador de Lina solo llega a 7.
1 bar es igual a 100 kilopascales. Eso es solo un poco menos que la presión de 1 atmósfera estándar, que es aproximadamente de 1.013 bars. El bar, como el pascal, se basa en metros, gramos y segundos. Es una unidad métrica. La unidad utilizada para las marcas en las ruedas de Lina - la libra por pulgada cuadrada, o psi — se basa en el sistema imperial de unidades.
1 psi representa la presión que la fuerza de 1 libra ejerce cuando se aplica a un área de 1 pulgada cuadrada. 1 psi equivale a unos 6895 pascales. Cuando sepas cómo se relacionan las diferentes unidades de presión entre sí, podrás convertirlas. Si las ruedas de Lina necesitan inflarse hasta 80 psi, y la unidad en su indicador es el bar, Lina podrá convertir el psi a pascal y a bar. ¡Vamos a ver! 1 psi es aproximadamente 6895 pascales.
Entonces, 80 psi es igual a 80 veces 6895 pascales, que son 551600 pascales. Eso es 551,6 kilopascales. 1 bar equivale a 100 kilopascales, por lo que ahora Lina necesita dividir su resultado entre 100. Eso es 5.516… – ¡aproximadamente 5,5 bares de presión!