PRINCIPIO DE PASCAL

PROPÓSITO

Verificar experimentalmente el principio de pascal.

INTRODUCCIÓN

En física, el Principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matematico francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo». El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión. También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidraulicas. El principio de Pascal puede ser interpretado como una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostatica y del caracter altamente incompresible de los líquidos. En esta clase de fluidos la densidad es practicamente constante, de modo que de acuerdo con la ecuación:

Donde presión total a la profundidad .

, presión sobre lasuperficie libre del fluido.

, densidad.

, gravedad.

En física y disciplinas afines la Presión es una magnitud física que mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie. En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la presión se mide en una unidad derivada que se denomina pascal (Pa) En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matematico francés Blaise Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: la presión ejercida por un fluido incompresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.1
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión.
También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidraulicas, en los elevadoreshidraulicos y en los frenos hidraulicos.
β = 3α
entonces solo debemos hallar la expansión volumétrica:
Vf = V + ΔV, ΔV=βVΔT
de aquí se utiliza el dato:
0.50%V=ΔV=βVΔT y ΔT= 100ºC
====> 0.50%=β x 100 resolviendo: β=0.5x10^-5

α=1.67x 10^-6
16.32 ¿En qué porcentaje se incrementa el volumen de uncubo de bronce cuando se calienta de 20 a 100°C?



16.33Un tapon de ronce redondo tiene un diametro de 8.001cm a 28C° ¿A que temperatura debera enfriarse el tapon para que ajuste correctamente un orificio de 8.000cm?


T=21.1°C

16.34Un matraz Pyrex se llena por completo con 500 de alcohol etílico .Si la temperatura del sistema se eleva 70 C° ¿Qué volumen de alcohol se derramara?







CAPITULO 18 PROLEMAS ADICIONALES
18.15-Un panel de vidrio de una ventana mide 60 cm de ancho , 1.8 de alto y 3m de espesor. La temperatura interior es de 20C° y la exterior de -10°C ¿Cuanto valor escapa de la casa a través de esta ventana en 1hr
A=(0.6m)(1.8m)=1.08





18.16-Un aislamiento de fibra de vidrio con 20 cm de espesor cubre el piso de un desvan de 20X15m ¿Cuantas calorías de calor se pierden hacia el desvan si las temperaturas en uno y otro lado de aislamiento son de -10°C y 24°C
[



18.17-El fondo de una olla de aluminio tiene 3mm de espesor en una area superficial de 120cm ¿Cuantas calorías por minuto son conducidas través del fondo de la olla si la temperatura de la superficie exterior es de 114 °C y la temperatura de la superficie interior es de 117 °C?
[



18.18-Un muro de concreto macizo mide 80ft de alto.100ft de alto y 6in de espesor. Las temperaturas superficiales e uno y otro lado de la pared son 30 y 100 °F ¿Cuanto tiempo tendra que trascurrirpara que sean trasferidas 400 000 Btu de calor?
[A=(80tf(100ft)=8000f


18.19 El fondo de una olla de metal caliente tiene 86cm de area y 98°C de tempertura. La olla se coloca encima de una base de corcho de 5mm de espesor. La cuierta de formica que esta debajo de la tapa de corcho se mantiene a una temperatura constante de 20 °C ¿Cuanto calor es conducido a través del cocho en 2 min?

Q=
18.20 ¿Q espesor de cobre se requiere para tener el mismo valor de aislamiento termico q una tala de corcho de 2 in?
De cuerdo a la tabla de wikipedia que esta abajo, la conductividades térmicas son
- Cobre: 371,1 W/(mK)
- Corcho: 0,04 W/(mK)

La resistencia térmica es la inversa de lo anterior, de modo que:
- Cobre: 0,003 mK/W
- Corcho: 25 mK/W

L=(

18.21-¿Qué espesor de concreto se requiere para alcanzar el mismo valor de aislamiento que 6 cm de fibra de vidrio?


18.22-La hoja de vidrio de una ventana de un edificio de oficinas mide 2 por 6 m y tiene 1.2 de espesor. Su superficie externa esta a 23°C y la interna a 25°C ¿Cuantos joules de calor pasan a través del vidrio en una hora?
A 2m)(6m)=12

Q=; Q=5760kJ
18.23¿Cual debe ser la temperatura de un cuerpo negro si su razón de radiación es de 860 W/m2?
R=e


18.24-una bola de acero gris tiene una emsividad de 0.75 y cuando la temperatura es de 570°C la potencia radiada es de 800. ¿Cual es el area total de la superficie dela bola?
P=e

18.25 Una lampara de 25w tiene un filamento cuya area es de 0.212cm2 si la sensibilidad es de 0.35 ¿Cual es la temperatura de operación de filamento?



Motor Stirling bajo el ciclo de Carnot
El ciclo de el motor Stirling es un ejemplo, como el ciclo de Carnot de ciclo completamente reversible y que por tanto alcanza el maximo rendimiento que permite el Segundo Principio de la Termodinamica.
Se trata de un ciclo altamente ideal cuya realización practica, incluso en forma aproximada entraña serias dificultades. No obstante, en los últimos años ha adquirido relevancia con el desarrollo de motores de Stirling, que funcionan de manera aproximada según este ciclo.



Un c
arquimedes:

Ejemplo del Principio de Arquímedes: El volumen adicional en la segunda probeta corresponde al volumen desplazado por el sólido sumergido (que naturalmente coincide con el volumen del sólido).
El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostatico o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:

Donde E es el empuje , ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales2 y descrito de modo simplificado3 ) actúa verticalmente hacia arriba y esta aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.