Clase 13: Presion

Summary

Este video tutorial se enfoca en los conceptos básicos de la presión, tanto de líquidos como de gases, esenciales para entender los procesos en instalaciones frigoríficas. Explica cómo se mide la presión, su relación con la superficie y cómo se aplican las unidades de medida, como el pascal y el kilopascal. A través de ejemplos prácticos, se enseña a convertir entre diferentes unidades de presión y a calcular el nivel de líquido en sistemas cerrados, considerando tanto la presión hidrostática como la ejercida por los gases. Además, se destacan las aplicaciones en la industria frigorífica, especialmente en el uso de transmisores de presión para controlar niveles y generar alarmas en los sistemas.

Takeaways

• 😀 La presión es una magnitud física definida como la fuerza por unidad de superficie, y se mide en Pascales (Pa), aunque en muchos casos se utiliza el Kilopascal (kPa).
• 😀 En líquidos, la presión se distribuye uniformemente sobre toda la superficie interna de un recipiente, y aumenta con la densidad y la altura del líquido.
• 😀 La presión se calcula usando la fórmula: presión = densidad × gravedad × altura del líquido.
• 😀 Para convertir entre unidades de presión, como PSI, bares y kPa, es importante conocer los factores de conversión: 1 bar = 14.5 psi y 1 bar = 100 kPa.
• 😀 Cuando se trabaja con líquidos en tubos, la presión aumentará conforme se incrementa la altura de la columna de líquido y su densidad.
• 😀 En sistemas cerrados, como los depósitos de refrigerantes, se debe considerar la presión ejercida tanto por el líquido como por el gas encerrado.
• 😀 Para determinar la altura del líquido en un recipiente cerrado, se necesitan dos transmisores de presión: uno para la presión del gas y otro para la presión del líquido.
• 😀 Los transmisores de presión se utilizan para medir el nivel del líquido en sistemas industriales, generando señales de alarma si los niveles son incorrectos.
• 😀 La Ley de Boyle establece que, a temperatura constante, la presión de un gas aumenta cuando su volumen disminuye. Esto es útil al comprender el comportamiento de los gases en sistemas frigoríficos.
• 😀 Al calcular la altura del líquido, se deben tener en cuenta las características del refrigerante, como la densidad, a una temperatura determinada, para obtener resultados precisos.
• 😀 El tutorial destaca cómo usar transmisores de presión para obtener mediciones de nivel en sistemas frigoríficos industriales, lo que es crucial para el control y monitoreo de procesos.

Q & A

¿Qué es la presión y cómo se define?

La presión es una magnitud física que se define como la fuerza que actúa por unidad de superficie. Su unidad de medida en el sistema internacional es el pascal (Pa), que equivale a un newton aplicado en un metro cuadrado.

¿Por qué una persona no se hunde al usar esquís, aunque el peso sea el mismo que con botas?

La diferencia radica en la superficie sobre la que actúa la fuerza. Con esquís, la fuerza se distribuye en una superficie mayor, lo que reduce la presión sobre la nieve, mientras que con botas, la misma fuerza se concentra en una superficie menor, aumentando la presión.

¿Cómo se realiza la conversión de unidades de presión, por ejemplo, de psi a bares?

Para convertir de psi a bares, se utiliza la equivalencia de 1 bar = 14.5 psi. Así, para convertir 40 psi a bares, se divide 40 entre 14.5, obteniendo aproximadamente 2.76 bares.

¿Qué es la presión hidrostática y cómo se calcula?

La presión hidrostática es la presión ejercida por un líquido debido a la fuerza de gravedad. Se calcula multiplicando la densidad del líquido, la aceleración de la gravedad y la altura de la columna de líquido.

¿Cómo se puede determinar la altura del líquido en un recipiente utilizando la presión?

Si se conoce la presión medida por un transmisor de presión y la densidad del líquido, se puede calcular la altura del líquido utilizando la fórmula de presión hidrostática.

¿Qué diferencia existe entre medir la presión en un recipiente cerrado y abierto?

En un recipiente abierto, la presión se debe solo a la columna de líquido. En un recipiente cerrado, también se debe considerar la presión del gas atrapado sobre el líquido, lo que requiere un medidor adicional en la parte superior.

¿Cómo se determina la altura del líquido en un depósito cerrado con un refrigerante?

En un depósito cerrado que contiene un refrigerante como el R134a, la altura del líquido se puede calcular utilizando la presión medida en la parte superior e inferior, y la densidad del líquido, consultando tablas específicas del refrigerante.

¿Qué es un transmisor de presión diferencial y para qué se usa?

Un transmisor de presión diferencial mide la diferencia de presión entre dos puntos. En instalaciones frigoríficas industriales, se utiliza para determinar el nivel de líquido sin necesidad de dos transmisores separados.

¿Cómo afecta el volumen de un gas a su presión?

Según la ley de Boyle, si el volumen de un gas se reduce mientras se mantiene la temperatura constante, la presión aumenta. Esto se debe a que las moléculas de gas se comprimen en un espacio más pequeño, generando una mayor presión.

¿Qué ocurre al aumentar la masa de un gas en un globo cerrado?

Cuando se aumenta la masa de un gas en un globo, la presión dentro del globo aumenta. Esto se debe a que el aumento en la masa genera más moléculas que ejercen presión sobre las paredes del globo.