FISICA PARA TODOS
conozcamos a cerca de...
FLUIDOS
GASES
Sólo cuando la cantidad de gas es muy grande, por ejemplo, en la atmósfera de la Tierra o en una estrella, las fuerzas de gravedad sí limitan el tamaño o determinan la forma de la masa de un gas.
ATMÓSFERA
El espesor de nuestra atmósfera está determinado por una competencia entre dos factores: la energía cinética de sus moléculas, que tiende a difundirlas y apartarlas; y la gravedad, que tiende a mantenerlas cerca de la Tierra. Si en algún momento se pudiera “desconectar” la gravedad terrestre, las moléculas de la
atmósfera se disiparían y desaparecerían. O bien, si la gravedad actuara, pero las moléculas se movieran con demasiada lentitud para seguir formando un gas (como podría suceder en un planeta remoto y frío), nuestra “atmósfera” sería una capa líquida o sólida, por lo que habría mucho más materia descansando
en el terreno. No habría qué respirar; de nuevo, no habría atmósfera.
La atmósfera. El aire está más comprimido en el nivel del mar que a grandes alturas.
Como las plumas en una pila gigantesca, lo que está en el fondo está más aplastado que lo que está más
cerca de la parte superior.
PRESIÓN ATMÓSFERICA
Presión que se ejerce contra los cuerpos sumergidos en la atmósfera. Se debe al peso del aire, que empuja hacia abajo. En el nivel del mar, la presión atmosférica es de unos 101 kPa.
LEY DE BOYLE
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen, la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
la expresión matemática de esta ley es:
P X V = K
(el producto de la presión por el volumen es constante)
PRINCIPIO DE BERNOULLI
Daniel Bernoulli, un científico suizo del siglo XVIII, desarrolló la teoría del flujo de agua a través de tubos. Encontró que la presión en las paredes de los tubos disminuye conforme aumenta la rapidez del agua. Bernoulli encontró que esto es un principio válido tanto para los líquidos como para los gases. El principio
de Bernoulli, en su forma más sencilla, establece que:
Cuando se incrementa la rapidez de un fluido, disminuye la presión interna en el fluido.
El principio de Bernoulli es consistente con la conservación de la energía. En el flujo uniforme de un fluido ideal sin fricción interna, hay tres clases de energía: la energía cinética debida al movimiento; el trabajo que se asocia a las fuerzas de presión; y la energía potencial gravitacional debida a la elevación.