Un piston de 20 kg descansa sobre una muestra de gas en un cilindro de 8cm de diametro. cual es la presion manometrica del gas? cual es su presion absoluta?
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1) Su peso, al que llamaremos mg
2) La fuerza ejercida sobre la cara inferior del pistón, a la que llamaremos PgS
3) La fuerza ejercida sobre la cara superior del pistón por la atmósfera, a la que llamaremos PaS
Como verás, llamamos S al área del pistón.
Identificados todos los componentes, es clave notar que la palabra "descansa" nos indica que el pistón está en equilibrio, por lo que la suma de las fuerzas será igual a cero.
Entonces, PgS = PaS + mg
Ahora sólo debemos operar algebraicamente agrupando términos y despejando con factor común: Pg - Pa = mg / S
Reemplazando, tenemos que la presión manométrica Pg - Pa = (20 x 9,8) / (pi . (4 x 10 ^ -2))
Entonces, la presión manométrica es de 38.993 pascales.
La presión absoluta simplemente será Pg = Pa + 38.993 = 140.318 pascales
Traducido en atmósferas, la presión absoluta será de 1,385 atmósferas.
Espero haberte ayudado!