13.4: Unidades de Presión y Conversiones

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¿Puedes adivinar cuántos años tiene este auto?

Hay varios beneficios al mantener la presión de aire adecuada en una llanta de automóvil. La conducción es más suave y segura de lo que es con una presión demasiado baja. El auto obtiene mejor kilometraje de gasolina y las llantas no se desgastan tan rápido. La presión recomendada para ese modelo de automóvil (generalmente en algún lugar entre\(32\) -\(35 \: \text{psi}\)) generalmente aparece en el manual del propietario o estampada en algún lugar dentro de la puerta. La presión sobre la llanta es la presión máxima para esa llanta, no la recomendada. La presión de las llantas se mide mejor cuando la llanta está fría, ya que conducir el automóvil calentará el aire en la llanta y aumentará la presión.

Unidades de Presión y Conversiones

Un barómetro mide la presión del gas por la altura de la columna de mercurio. Una unidad de presión de gas es el milímetro de mercurio\(\left( \text{mm} \: \ce{Hg} \right)\). Una unidad equivalente a la\(\text{mm} \: \ce{Hg}\) se llama la\(\text{torr}\), en honor al inventor del barómetro, Evangelista Torricelli. El pascal\(\left( \text{Pa} \right)\) es la unidad estándar de presión. Un pascal es una cantidad muy pequeña de presión, por lo que la unidad más útil para las presiones diarias de gas es el kilopascal\(\left( \text{kPa} \right)\). Un kilopascal equivale a 1000 pascales. Otra unidad de presión comúnmente utilizada es la atmósfera\(\left( \text{atm} \right)\). La presión atmosférica estándar se define como\(1 \: \text{atm}\) de presión y es igual a\(760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\) y\(101.3 \: \text{kPa}\). La presión atmosférica también se indica a menudo como libras por pulgada cuadrada\(\left( \text{psi} \right)\). La presión atmosférica al nivel del mar es\(14.7 \: \text{psi}\).

\[1 \: \text{atm} = 760 \: \text{mm} \: \ce{Hg} = 760 \: \text{torr} = 101.3 \: \text{kPa} = 14.7 \: \text{psi}\nonumber \]

Es importante poder convertir entre diferentes unidades de presión. Para ello, utilizaremos las presiones estándar equivalentes que se muestran arriba.

Ejemplo\(\PageIndex{1}\): Pressure Unit Conversions

La presión atmosférica en un lugar montañoso se mide para ser\(613 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\). ¿Qué es esta presión dentro\(\text{atm}\) y dentro\(\text{kPa}\)?

Solución

Paso 1: Enumere las cantidades conocidas y planifique el problema.

Conocido

Dado:\(613 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\)
\(1 \: \text{atm} = 760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\)
\(101.3 \: \text{kPa} = 760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\)

Desconocido

Presión\(= ? \: \text{atm}\)
Presión\(= ? \: \text{kPa}\)

Utilice factores de conversión de las unidades de presión equivalentes para convertir de\(\text{mm} \: \ce{Hg}\) a\(\text{atm}\) y de\(\text{mm} \: \ce{Hg}\) a\(\text{kPa}\).

Paso 2: Resolver.

\[613 \: \text{mm} \: \ce{Hg} \times \frac{1 \: \text{atm}}{760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}} = 0.807 \: \text{atm}\nonumber \]

\[613 \: \text{mm} \: \ce{Hg} \times \frac{101.3 \: \text{kPa}}{760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}} = 81.7 \: \text{kPa}\nonumber \]

Paso 3: Piensa en tu resultado.

La presión del aire es aproximadamente\(80\%\) de la presión atmosférica estándar al nivel del mar. Para fines de cifras significativas, la presión estándar de\(760 \: \text{mm} \: \ce{Hg}\) tiene tres cifras significativas.

Resumen

Se describen cálculos para convertir entre diferentes unidades de presión.

Revisar

¿Qué instrumento mide la presión del gas por la altura de la columna de mercurio?
1 atm = ___ torr
32.02 atm = ___ kPa
542 mmHg = ___ psi
La presión en una llanta de automóvil es de 35 psi. ¿Cuántas atmósferas es esa?