Un pistón de 12kg de aluminio descansa sobre una muestra de aire en un cilindro de 5cm de diámetro. ¿Cuál es la presión manométrica sobre el gas?
Respuestas
Respuesta:
Para resolver este problema debes considerar al pistón como un sistema y analizar las fuerzas que actúan sobre él:
1) Su peso, al que llamaremos mg
2) La fuerza ejercida sobre la cara inferior del pistón, a la que llamaremos PgS
3) La fuerza ejercida sobre la cara superior del pistón por la atmósfera, a la que llamaremos PaS
Como verás, llamamos S al área del pistón.
Identificados todos los componentes, es clave notar que la palabra "descansa" nos indica que el pistón está en equilibrio, por lo que la suma de las fuerzas será igual a cero.
Entonces, PgS = PaS + mg
Ahora sólo debemos operar algebraicamente agrupando términos y despejando con factor común: Pg - Pa = mg / S
Reemplazando, tenemos que la presión manométrica Pg - Pa = (20 x 9,8) / (pi . (4 x 10 ^ -2))
Entonces, la presión manométrica es de 38.993 pascales.
La presión absoluta simplemente será Pg = Pa + 38.993 = 140.318 pascales
Traducido en atmósferas, la presión absoluta será de 1,385 atmósferas.
Espero haberte ayudado!
Explicación:
suerte amigo