Presión y temperatura

Presión

Un líquido contenido en un recipiente ejerce fuerzas contra las paredes de éste. Para describir la interacción entre el líquido y las paredes conviene introducir el concepto de presión, que se obtiene dividiendo la fuerza entre el área sobre la cual actúa la fuerza:

Presión =fuerza/área

La presión que un líquido ejerce depende de la profundidad; sin embargo, también depende de la densidad. Si te sumergieras en un líquido más denso que el agua la presión sería mayor. La presión de un líquido es exactamente igual al producto de la densidad de peso por la profundidad:

Presión del líquido = densidad del peso × profundidad

Esta ecuación de las definiciones de presión y densidad. Imagina una superficie en el fondo de un recipiente con líquido. El peso de la columna del líquido que hay directamente arriba de esa área produce presión. Según la definición:

Densidad de peso=peso/volumen

Se puede expresar este peso de líquido como

Peso = densidad de peso × volumen

Donde el volumen de la columna es tan sólo el área multiplicada por la profundidad. Entonces, se obtiene

= densidad de peso × profundidad

Para la presión total, a esta ecuación se debería sumar la presión debida a la atmósfera sobre la superficie del líquido.

Dicho con sencillez, la presión que ejerce un líquido contra las paredes y el fondo de un recipiente depende de la densidad y la profundidad del líquido. Si no tomamos en cuenta la presión atmosférica, a una profundidad doble, la presión del líquido contra el fondo sube al doble; a tres veces la profundidad, la presión del líquido es el triple, y así sucesivamente.

O bien, si el líquido tiene dos o tres veces la densidad, la presión del líquido es, respectivamente, dos o tres veces mayor, para determinada profundidad. Los líquidos son prácticamente incompresibles; esto es, su volumen casi no puede cambiar debido a la presión. Así excepto por los cambios pequeños producidos por la temperatura, la densidad de un líquido en particular es prácticamente igual a todas las profundidades.

Si presionas tu mano contra una superficie, y alguien más ejerce presión sobre tu mano en la misma dirección, entonces la presión contra la superficie es mayor que si sólo tú presionaras. Lo mismo sucede con la presión atmosférica que presiona sobre la superficie de un líquido. La presión total de un líquido, entonces, es densidad de peso × profundidad más la presión de la atmósfera.

Temperatura

Toda la materia (sólida, líquida y gaseosa) está formada por átomos o moléculas en constante movimiento. A causa de su movimiento aleatorio las moléculas y los átomos de la materia tienen energía cinética. La energía cinética promedio de las partículas individuales influye en lo caliente que se sienta algo. Siempre que algo se calienta sabemos que aumenta la energía cinética de sus átomos y moléculas.

Golpea una moneda con un martillo y calentará porque el golpe del martillo hace que los átomos en el metal se muevan con mayor rapidez. Si pones un líquido sobre una llama, éste se calentará. Si comprimes con rapidez aire en una bomba de neumático el aire en el interior se calentará.

Cuando esta distinción sea importante, utilizaremos el término presión total. De otra forma, nuestros análisis de la presión de un líquido se referirán a la presión sin considerar la presión atmosférica que normalmente siempre está presente. se calentará

Cuando un sólido, líquido o gas se calienta, sus átomos o moléculas se mueven con más rapidez: tienen más energía cinética.

La cantidad que indica lo caliente o frío que está un objeto con respecto a una norma se llama temperatura. El primer “medidor térmico” para medir la temperatura, el termómetro, fue inventado por Galileo en 1602 (la palabra térmico proviene del término griego para indicar “calor”).

Casi todos los materiales se dilatan, o expanden, cuando se elevan sus temperaturas, y se contraen cuando éstas bajan. Así, la mayoría de los termómetros miden la temperatura debido a la expansión o contracción de un líquido, que suele ser mercurio, o alcohol teñido, en un tubo de vidrio con escala.

Los líquidos y los sólidos también se expanden cuando aumenta su temperatura. A este fenómeno se le llama dilatación. El termómetro funciona porque la sustancia que contiene se expande cuando aumenta su temperatura, y se contrae cuando su temperatura baja.

Recordarás que el modelo cinético de la materia propone que la temperatura de un cuerpo está relacionada con la velocidad promedio a la que se mueven las partículas. Así es; cuando una sustancia se calienta, las partículas que la conforman se mueven más rápido, se alejan cada vez más unas de otras y, en consecuencia, ocupan más espacio. A nivel macroscópico lo que observamos es que el sólido o el fluido se expanden.

En el modelo cinético, la temperatura se define como el promedio de la energía cinética de las partículas que componen el material.

Es sorprendente, podernos dar cuenta que la física está en todas partes, pongamos de ejemplo la "tromboflebitis", comunmente conocida como "várices", que es básicamente la inflamación de una vena, pero... ¿Qué factores influyen?, en el caso de la mujer, es el uso de tacones, ya que con estos se tiene una menor area de apoyo y como consecuencia se ejerce una presión mayor al piso. De tal forma que podemos decir que la fuerza ejercida por la presión en un fluido es la misma en todas direcciones a cualquier profundidad y su magnitud depende de la profundidad.

Para asombro de muchos, no sólo el uso de tacones es causa de este padecimiento, de igual forma las posibilidades de desarrollarlo aumentan considerablemente al vivir en una zóna cálida , ya que los líquidos tienden a dilatarse al aumentar su temperatura, el volumen de la sangre que contiene la vena, aumenta.