Presión termodinámica
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La presión se define como una medida de la fuerza aplicada sobre una unidad de superficie. La presión suele expresarse en unidades de pascales (Pa), newtons por metro cuadrado (N/m2 o kg/m-s2) o libras por pulgada cuadrada. Otras unidades son la atmósfera (atm), el torr, el bar y los metros de agua de mar (msw).
La presión es una magnitud escalar, es decir, tiene una magnitud, pero no una dirección. Esto puede parecer confuso, ya que normalmente es obvio que la fuerza tiene dirección. Puede ser útil considerar la presión de un gas en un globo. No hay una dirección obvia del movimiento de las partículas en un gas. De hecho, se mueven en todas direcciones, de modo que el efecto neto parece aleatorio. Si un gas está encerrado en un globo, la presión se detecta cuando algunas de las moléculas chocan con la superficie del globo. No importa en qué parte de la superficie se mida la presión, será la misma.
Un ejemplo sencillo de presión puede observarse sujetando con un cuchillo una pieza de fruta. Si sostienes la parte plana del cuchillo contra la fruta, no cortará la superficie. La fuerza se reparte en una gran superficie (baja presión). Si se gira la hoja de modo que el filo quede presionado contra la fruta, la misma fuerza se aplica sobre una superficie mucho más pequeña (presión enormemente mayor), por lo que la superficie corta con facilidad.
Trabajo definición física
Actualmente estoy haciendo un curso de introducción a la termodinámica. Tengo un problema para entender qué significa la presión de un cuerpo sólido. La pregunta surgió cuando miré el diagrama de fases en coordenadas P, T.
Cuando hablamos de la presión de un gas o un líquido, se puede definir así: es la fuerza por unidad de superficie con la que las moléculas de la sustancia chocan contra la superficie. Esta fuerza se debe al movimiento molecular.
Pero en el caso de los sólidos, las moléculas no se “mueven”, sólo oscilan alrededor de sus posiciones fijas. Por lo tanto, no golpean (en el sentido habitual) una superficie de prueba y tenemos problemas con la definición de presión. ¿Cómo se puede definir entonces la presión?
La definición macroscópica operativa de la presión en un sólido es la misma que para un gas: cuando la pared del sólido está en equilibrio mecánico con su entorno, esto significa que la fuerza ejercida sobre la pared por el entorno se compensa exactamente con la presión dentro del sólido multiplicada por el área de la pared.
En primer lugar, contrariamente a lo que da a entender la OP, la fuerza media que actúa sobre una determinada área de prueba en un sólido no tiene por qué estar causada necesariamente por una secuencia de impactos únicamente, cada uno de los cuales daría lugar a una determinada transferencia de momento por tiempo (también conocida como fuerza), tal como la conocemos de un gas.
Unidad de presión
La presión se define como una medida de la fuerza aplicada sobre una unidad de superficie. La presión suele expresarse en unidades de pascales (Pa), newtons por metro cuadrado (N/m2 o kg/m-s2) o libras por pulgada cuadrada. Otras unidades son la atmósfera (atm), el torr, el bar y los metros de agua de mar (msw).
La presión es una magnitud escalar, es decir, tiene una magnitud, pero no una dirección. Esto puede parecer confuso, ya que normalmente es obvio que la fuerza tiene dirección. Puede ser útil considerar la presión de un gas en un globo. No hay una dirección obvia del movimiento de las partículas en un gas. De hecho, se mueven en todas direcciones, de modo que el efecto neto parece aleatorio. Si un gas está encerrado en un globo, la presión se detecta cuando algunas de las moléculas chocan con la superficie del globo. No importa en qué parte de la superficie se mida la presión, será la misma.
Un ejemplo sencillo de presión puede observarse sujetando con un cuchillo una pieza de fruta. Si sostienes la parte plana del cuchillo contra la fruta, no cortará la superficie. La fuerza se reparte en una gran superficie (baja presión). Si se gira la hoja de modo que el filo quede presionado contra la fruta, la misma fuerza se aplica sobre una superficie mucho más pequeña (presión enormemente mayor), por lo que la superficie corta con facilidad.
Definición de estrés física
La presión (símbolo: p o P) es la fuerza aplicada perpendicularmente a la superficie de un objeto por unidad de superficie sobre la que se distribuye dicha fuerza[1]: 445 La presión manométrica es la presión relativa a la presión ambiente.
Se utilizan varias unidades para expresar la presión. Algunas derivan de una unidad de fuerza dividida por una unidad de superficie; la unidad de presión del SI, el pascal (Pa), por ejemplo, es un newton por metro cuadrado (N/m2); del mismo modo, la libra-fuerza por pulgada cuadrada (psi, símbolo lbf/in2) es la unidad tradicional de presión en los sistemas imperial y estadounidense. La presión también puede expresarse en términos de presión atmosférica estándar; la atmósfera (atm) es igual a esta presión, y el torr se define como 1⁄760 de ésta. Las unidades manométricas como el centímetro de agua, el milímetro de mercurio y la pulgada de mercurio se utilizan para expresar presiones en términos de la altura de columna de un fluido concreto en un manómetro.
Sin embargo, el uso de la P mayúscula está muy extendido. El uso de P frente a p depende del campo en el que se trabaje, de la presencia cercana de otros símbolos para cantidades como la potencia y el momento, y del estilo de escritura.