Después de aprender sobre los principios básicos de la física aquí, es posible que desee saber más sobre las unidades físicas utilizadas para medir diferentes aspectos de la materia. Esto puede ser muy útil cuando se trata de aire comprimido. En este artículo, explicaremos los conceptos básicos de medición de presión, temperatura y capacidad térmica.
¿Qué es la presión y cómo la medimos?
La fuerza en un área de centímetro cuadrado de una columna de aire, que se extiende desde el nivel del mar hasta el borde de la atmósfera, es de aproximadamente 10,13 N. Por lo tanto, la presión atmosférica absoluta a nivel del mar es de aprox. 10.13 x 104 N por metro cuadrado, que es igual a 10.13 x 104 Pa (Pascal, la unidad SI para la presión). Expresado en otra unidad de uso frecuente: 1 bar = 1 x 105 Pa. Cuanto más alto esté por encima (o por debajo) del nivel del mar, menor (o mayor) será la presión atmosférica.
¿Cómo medimos la temperatura?
La temperatura de un gas es más difícil de definir claramente. La temperatura es una medida de la energía cinética en las moléculas. Las moléculas se mueven más rápidamente cuanto mayor es la temperatura, y el movimiento cesa por completo a una temperatura de cero absoluto. La escala Kelvin (K) se basa en este fenómeno, pero por lo demás se gradúa de la misma manera que la escala centígrada o Celsius (C):
T = t + 273.2
T = temperatura absoluta (K)
t = temperatura centígrada c °
¿Cómo se mide la capacidad de calor?
El calor es una forma de energía, representada por la energía cinética de las moléculas desordenadas de una sustancia. La capacidad térmica (también llamada capacidad calorífica) de un objeto se refiere a la cantidad de calor requerida para producir un cambio de temperatura unitario (1K), y se expresa en J / K. El calor específico o la capacidad térmica específica de una sustancia se usa con más frecuencia, y se refiere a la cantidad de calor requerida para producir un cambio de temperatura unitario (1 K) en una unidad de masa de sustancia (1 kg). cp = calor específico a presión constante cV = calor específico a volumen constante Cp = calor específico molar a presión constante CV = calor específico molar a volumen constante El calor específico a presión constante es siempre mayor que el calor específico a volumen constante.
El calor específico para una sustancia no es una constante, pero aumenta, en general, a medida que aumenta la temperatura. A efectos prácticos, se puede usar un valor medio. Para líquidos y sustancias sólidas cp ≈ cV ≈ c. Para calentar un flujo másico (m) de la temperatura t1 a t2 se requerirá: P = mxcx (T2 -T1) P = potencia calorífica (W) m = caudal másico (kg / s) c = calor específico (J / kg x K) T = temperatura (K)
La explicación de por qué cp es mayor que cV es el trabajo de expansión que debe realizar el gas a presión constante. La relación entre cp y cV se denomina exponente isentrópico o exponente adiabático, К, y es una función del número de átomos en las moléculas de la sustancia.
