Fundamentos fisicos de la neumática
Summary
TLDREl script del video ofrece una introducción al funcionamiento de los sistemas neumáticos, comenzando con la definición de la presión y la presión atmosférica, que se considera como una constante de 100 kilopascales a nivel del mar. Se explica que las mediciones de presión relativa se toman con la presión atmosférica como punto de referencia. Además, se destaca que el aire, al no tener forma propia, adopta la del recipiente que lo contiene y que al comprimirlo, se almacena energía que puede ser utilizada para realizar trabajos mecánicos, como mover un objeto. Se ilustra con ejemplos cómo la energía mecánica se puede convertir en aire comprimido y viceversa. Se estudia la relación entre volumen y presión, descrita por la fórmula v/p = constante, y se demuestra con un ejemplo práctico cómo la presión aumenta cuando el volumen disminuye y viceversa. Finalmente, se aplica esta relación para calcular la presión de salida de un compresor con una relación de compresión de 7 a 1, encontrando que la presión de salida es de 700 kilopascales, lo que indica un aumento de presión de 600 kilopascales por parte del compresor.
Takeaways
- 📘 La presión atmosférica es una constante a nivel del mar de 100 kilopascals (kPa).
- 📙 Las mediciones de presión relativa toman como referencia la presión atmosférica y se representan sin subíndice.
- 📕 La presión del cero absoluto es 100 kilopascals por debajo de la presión relativa.
- 📗 La energía mecánica puede ser convertida en aire comprimido y almacenada en un recipiente, como un globo.
- 📒 Cuando se libera el aire comprimido, puede utilizarse para realizar trabajos, como mover un objeto.
- 📔 La relación entre volumen y presión se describe por la fórmula V/P = constante, donde V es el volumen y P es la presión.
- 📃 Al reducir la cantidad de volumen, la presión aumenta proporcionalmente, y viceversa.
- 📑 Un ejemplo práctico de conversión de energía es el uso de presión de aire para acelerar una fuerza y luego convertir esa energía en movimiento mecánico.
- 📓 Un compresor con una relación de compresión de 7 a 1 aumenta la presión en 600 kPa, si la presión de entrada es de 100 kPa.
- 📔 La presión absoluta es la suma del vacío más la presión relativa, y es fundamental para entender la energía almacenada en un sistema.
- 📖 El conocimiento de los fundamentos físicos ayuda a comprender mejor los sistemas neumáticos y su funcionamiento.
Q & A
¿Qué es la presión atmosférica y cómo se mide?
-La presión atmosférica es la fuerza con que el aire pesa sobre la superficie de la Tierra y está presente en todas partes. Se mide en kilopascales (kPa) y se considera una constante a nivel del mar de 100 kPa.
¿Qué es la presión relativa y cómo se relaciona con la presión atmosférica?
-La presión relativa es la diferencia entre la presión en un punto y la presión atmosférica a nivel del mar. Se toma como referencia el nivel del mar y se mide en kPa, indicando la diferencia con respecto a la presión estándar.
¿Cómo se define el vacío en términos de presión?
-El vacío es cualquier presión que esté por debajo de la presión atmosférica. Se refiere a un estado donde el espacio está libre de partículas o donde la presión es menor a la presión atmosférica.
¿Cómo se relaciona la energía mecánica con el aire comprimido?
-Cuando el aire se comprime, está almacenando energía. Al liberar el aire comprimido de su recipiente, esta energía almacenada puede utilizarse para realizar trabajos, como mover un objeto, convirtiendo así la energía potencial en energía mecánica.
¿Cómo se describe la relación entre el volumen y la presión en un cilindro?
-La relación entre el volumen y la presión en un cilindro se describe por la fórmula v/p = constante. Esto significa que para un gas ideal en un recipiente cerrado, el producto de su volumen y presión es constante a una temperatura constante.
¿Cómo se calcula la presión de salida de un compresor si se conoce la relación de compresión y los volúmenes inicial y final?
-Se utiliza la fórmula de la relación de compresión, que es p_final/p_inicial = V_inicial/V_final. Conociendo los volúmenes inicial y final, y la presión inicial, se puede calcular la presión final.
¿Qué es la presión de cero absoluto y cómo se relaciona con la presión relativa?
-La presión de cero absoluto es la presión mínima posible, la cual se encuentra 100 kilopascals por debajo de la presión relativa. La presión absoluta es la suma del vacío (por debajo de la presión atmosférica) más la presión relativa.
¿Cómo se puede utilizar el aire comprimido para realizar trabajo?
-El aire comprimido puede utilizarse para realizar trabajo al liberarlo de su recipiente. Al hacerlo, la energía almacenada en forma de presión se convierte en energía mecánica que puede mover objetos o realizar otras tareas.
¿Por qué el aire comprimido es capaz de realizar trabajo?
-El aire comprimido es capaz de realizar trabajo porque al comprimir se le está almacenando energía. Cuando se libera, esta energía se transforma en movimiento o en otro tipo de energía mecánica.
¿Cómo se relaciona la presión con el volumen en un compresor?
-En un compresor, la presión aumenta a medida que el volumen disminuye. Esto se debe a que el aire se comprime en un espacio más reducido, lo que aumenta su densidad y, por lo tanto, su presión.
¿Cómo se calcula la presión de salida de un compresor si se conoce el volumen inicial y final y la presión de entrada?
-Se utiliza la relación de compresión para calcular la presión de salida. Si se conocen el volumen inicial (V_inicial), el volumen final (V_final) y la presión de entrada (P_inicial), se puede encontrar la presión de salida (P_final) usando la fórmula: P_final = (V_inicial / V_final) * P_inicial.
¿Cómo se demuestra la conversión de energía en el ejemplo del camión de juguete?
-En el ejemplo del camión de juguete, la presión de aire comprimido se aplica directamente al cilindro. La fuerza del aire comprimido acelera el movimiento, lo que a su vez se convierte en energía mecánica que levanta una carga, demostrando así la conversión de energía de presión a movimiento.
Outlines
😀 Principios básicos de física y neumáticos
Este párrafo introduce los fundamentos físicos para entender mejor los sistemas neumáticos. Define la presión atmosférica como una constante en el nivel del mar de 100 kilopascals (kPa), y la presión relativa como las mediciones tomadas con respecto a esta presión. Además, se explica que la presión absoluta es la suma del vacío más la presión relativa. Se menciona que el aire comprimido almacena energía que puede ser utilizada para realizar trabajos mecánicos, como mover un objeto.
🔧 Conversión de energía mecánica a aire comprimido
Este párrafo habla sobre la conversión de energía mecánica en aire comprimido y viceversa. Describe cómo la energía mecánica de una bomba que se mueve alternativamente puede convertirse en aire comprimido, y luego almacenarse en un recipiente como un globo. Cuando se necesita, esta energía puede ser reconvertida en energía mecánica. Se da un ejemplo con un camión de juguete y otro con la presión de aire aplicada directamente a un cilindro, donde la fuerza acelerada por el aire comprimido es convertida nuevamente en energía mecánica levantando una carga.
🔄 Relación entre volumen y presión
Este párrafo examina la relación entre el volumen y la presión. Se describe la fórmula v/p = constante, que representa que el producto de volumen y presión permanece constante. Se verifica esta relación con un ejemplo práctico: un cilindro de 2 litros a una presión de 100 kPa. Al reducir la cantidad de volumen, la presión aumenta proporcionalmente, manteniendo el producto constante. Este concepto es fundamental para entender cómo funciona un compresor neumático.
📐 Aplicación práctica de la relación volumen-presión
Este párrafo explora cómo aplicar la relación volumen-presión en la práctica. Se presenta un ejemplo de un compresor con una relación de compresión de 7 a 1. Se utiliza la fórmula v/p = constante para determinar la presión de salida, partiendo de un volumen inicial de 7 litros y un volumen final de 1 litro, a una presión atmosférica de 100 kPa. Al aplicar los valores, se calcula que la presión de salida es de 700 kPa, lo que significa que el compresor ha incrementado la presión en 600 kPa.
Mindmap
Keywords
💡presión
💡presión atmosférica
💡presión relativa
💡presión absoluta
💡energía mecánica
💡aire comprimido
💡recipiente
💡volumen
💡fórmula v/p = constante
💡compresor
💡relación de compresión
Highlights
La presión atmosférica está presente en la Tierra por todas partes y generalmente se considera como una constante a nivel del mar de 100 kilo pascal.
Las mediciones de presión tomadas utilizando la presión atmosférica como punto cero se conocen como presión relativa.
La presión del cero absoluto se encuentra 100 kilos pascal por debajo de la presión relativa.
La presión absoluta es la suma del vacío más la presión relativa.
El aire, al no tener forma propia, adopta la forma del recipiente que lo contiene.
Al comprimir aire, se está almacenando energía que puede utilizarse para realizar trabajos.
La energía mecánica de una bomba que se mueve alternativamente puede convertirse en aire comprimido.
La energía almacenada en un recipiente, como un globo, puede convertirse de nuevo en energía mecánica.
La presión de aire aplicada directamente al cilindro puede convertirse en energía mecánica levantando una carga.
La relación entre el volumen y la presión se describe por la fórmula V/P = constante.
El producto de volumen y presión para todos los volúmenes permanece constante.
Un compresor con una relación de compresión de 7 a 1 puede utilizarse para determinar la presión de salida.
La fórmula V/P permite calcular la presión de salida a partir del volumen inicial y final.
La presión de salida del compresor se calcula como 700 kilos pascal restando la presión de entrada.
El compresor incrementa la presión en 600 kilos pascal.
La comprensión de los sistemas neumáticos y su funcionamiento se mejora con el conocimiento de principios básicos de física.
Los manómetros montados en los circuitos neumáticos indican la presión relativa a partir de la presión atmosférica.
La energía mecánica se puede convertir en aire comprimido y luego almacenar en un recipiente para su uso posterior.
Transcripts
[Música]
fundamentos físicos
[Música]
el conocimiento de unos pocos principios
básicos de física le permitirán
comprender mejor los sistemas neumáticos
y su funcionamiento empecemos definiendo
la presión
la presión atmosférica se halla presente
en la tierra por todas partes
generalmente se la considera como una
constante a nivel del mar de 100 kilo
pascal abreviadamente k de a
todas las mediciones de presión tomadas
utilizando la presión atmosférica como
punto cero se conocen como presión
relativa o peso los manómetros montados
en los circuitos neumáticos generalmente
indican la presión relativa a partir de
este punto siempre que se utilice sin un
subíndice significa presión relativa la
presión del cero absoluto se halla 100
kilos pascal por debajo de la presión
relativa cualquier presión por debajo de
la relativa se denomina vacío o p sube
por ello la presión absoluta es la suma
del vacío más la presión relativa
como los demás cassez el aire no tiene
forma propia adopta la forma del
recipiente que lo contiene cuando el
aire se comprime está almacenando
energía
cuando el aire comprimido se libera de
su recipiente puede utilizarse para
realizar trabajos como mover un objeto
en resumen la energía mecánica de una
bomba que se mueve alternativamente
puede convertirse en aire comprimido la
energía puede almacenarse en un
recipiente en este caso el globo cuando
se necesite esta energía puede
convertirse de nuevo en energía mecánica
como se demuestra desplazando este
camión de juguete
otro ejemplo de conversión de energía en
este caso la presión de aire es aplicada
directamente al cilindro
la fuerza acelerada por el aire
comprimido es convertida de nuevo por el
cilindro en energía mecánica levantando
la carga
a continuación vamos a estudiar la
relación entre el volumen y la presión
el volumen de este cilindro es de 2
litros y su presión según indica el
manómetro es de 100 kilos pascal esta
relación puede describirse por la
fórmula v por p igual la constante
para comprobarlo empecemos introduciendo
los dos valores en la fórmula
multiplicando estos dos números
obtenemos el valor 200 cuando empujamos
el émbolo reduciendo el volumen del
cilindro a la mitad el manómetro indica
200 kilos pascal aplicando estos nuevos
valores en la fórmula nos da un
resultado de 200 si seguimos empujando
el cilindro hasta que el volumen se
reduzca de nuevo a la mitad obtenemos un
volumen de medio litro y 400 kilos
pascal con los nuevos valores que
obtiene de nuevo el valor constante de
200 este ejemplo demuestra la relación
existente entre la presión y el volumen
para todos los volúmenes el producto de
ambos valores permanece constante ahora
examinemos este concepto en la práctica
si tenemos un compresor cuya relación de
compresión es de 7 a 1 puede utilizarse
esta fórmula para determinar la presión
de salida en este ejemplo los valores
conocidos son el volumen inicial uve 1
de 7 litros el volumen final de un litro
en la presión atmosférica que 1
para determinar la presión de salida
despejar pedos e introducir los valores
estados
esto nos dará una presión de salida de 2
igual a 700 kilos pascal
si le restamos la presión de entrada p 1
el compresor habrá incrementado la
presión en 600 kilos pascal
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