La presión que ejerce un gas proviene del movimiento de sus moléculas. Las moléculas de gas se mueven libremente, rebotando en las paredes de los contenedores y entre sí. cuando las moléculas rebotan contra un obstáculo, transfieren una pequeña cantidad de fuerza. el cambio de dirección debido al obstáculo da como resultado un cambio en el impulso que empuja el obstáculo.
cuando muchas moléculas cambian de impulso contra la pared de un contenedor, la presión puede ser sustancial. el impulso es proporcional a la velocidad, y la velocidad a la que se mueven las moléculas depende de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura del gas, las moléculas se mueven más rápido y la presión que ejercen aumenta. los hechos de que los gases ejercen presión y que la presión depende de la temperatura del gas se pueden utilizar de muchas maneras interesantes para realizar un trabajo útil.
definición de presión de gas
Cuando las moléculas de un gas rebotan en las paredes de su contenedor, ejercen una fuerza. La presión del gas se define como la fuerza por unidad de área producida por el gas. Dependiendo del propósito de la medición, comúnmente se usan diferentes unidades. en el sistema inglés, la unidad de presión es libras por pulgada cuadrada. en el sistema métrico, es newtons por metro cuadrado, llamado pascal. en meteorología, una atmósfera equivale a 14.7 libras por pulgada cuadrada o 101.325 kilopascales.
cómo funciona la presión del gas
los gases son fluidos, lo que significa que fluyen desde un volumen de alta presión a uno de baja presión. Los volúmenes que contienen más gas o gas a una temperatura más alta tienen una presión más alta que aquellos que contienen menos gas o son más fríos. esto significa que se puede hacer que el gas fluya de un recipiente a otro aumentando la presión en el primer recipiente, ya sea agregando más gas o calentando el recipiente. esta propiedad de la presión del gas es la base de muchos motores y máquinas utilizadas en fábricas y transporte.
utilizando la presión del gas para hacer el trabajo
Un ejemplo de una aplicación que utiliza presión de gas para el transporte es el motor de un automóvil. El combustible de gasolina o diesel se agrega al aire y se comprime en el motor. El combustible se quema, calentando el gas y produciendo presión para empujar los pistones del motor. en este caso, el calor del combustible quemado crea la presión del gas para operar el motor del automóvil.
Para herramientas de aire comprimido, aire adicional en lugar de calor alimenta las máquinas. un compresor agrega aire a un tanque de aire que entrega aire a presión a las diversas herramientas. Las herramientas usan la presión de aire para atornillar pernos, perforar orificios o clavar piezas. el aire fluye desde el tanque de alta presión a través de las herramientas hasta la baja presión de la atmósfera. a medida que el aire fluye, alimenta las herramientas.
Otros ejemplos de presión de gas en acción se pueden encontrar en latas de refrescos, neumáticos de automóviles y bicicletas, aerosoles y extintores de incendios. Las moléculas que causan la presión del gas contribuyen con una pequeña fuerza que puede sumarse para realizar un trabajo útil en la escala de los objetos físicos.