Question

Un cilindro vertical contiene un gas, el cual se mantiene en el interior mediante un émbolo que se desliza sin fricción. El émbolo es de 50 [kg] con un diámetro de 17.85 [cm]. Si el ambiente está a 78 [kPa]. ¿Cuál es la presión absoluta del gas?

Answer 1

La presión absoluta en el cilindro-piston es de P = 97.62 Kpa

Explicación paso a paso:

Realizamos una sumatoria de fuerzas sobre el embolo

∑Fy : 0

  Fpa - P - Fatm = 0

• calculamos el area

A = π/4 (17.85cm*1m/100cm)²

A = 0.0250 m²

• Calculamos fuerzas

F  = PA

Fatm = 78000Pa * 0.0250 m²

Fatm = 1950N

mg = 50kg * 9.81m/s²

mg = 490.5N        .: Sustituimos valores

Fpa - 490.5N - 1950N = 0

Fpa = 2440.5N

• Entonces el valor de la presión absoluta es

P  = 2440.5N / 0.0250 m²

P = 97.62 Kpa