La presión que ejerce un gas proviene del movimiento de sus moléculas. Las moléculas de gas se mueven libremente, rebotando entre las paredes del recipiente y entre sí. Cuando las moléculas rebotan en 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 al obstáculo.
Cuando muchas moléculas cambian de momento contra la pared de un recipiente, la presión puede ser sustancial. El momento 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. El hecho de que los gases ejercen presión y que la presión depende de la temperatura del gas se puede utilizar de muchas formas interesantes para realizar un trabajo útil.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La presión del gas es causada por moléculas de gas que rebotan en las paredes del recipiente y entre sí. Cada vez que una molécula cambia de dirección porque choca contra una pared, el cambio en el momento da como resultado un pequeño empujón. Debido a la gran cantidad de moléculas involucradas, los empujes se suman a una presión notable que se puede utilizar para hacer funcionar máquinas y herramientas.
Definición de presión de gas
Cuando las moléculas de un gas rebotan en las paredes de su recipiente, 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, son 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 de gas
Los gases son fluidos, lo que significa que fluyen de 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 los 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 que se utilizan en las fábricas y el transporte.
Usar presión de gas para trabajar
Un ejemplo de una aplicación que utiliza presión de gas para el transporte es el motor de un automóvil. Se agrega gasolina o combustible diesel al aire y se comprime en el motor. El combustible se quema, calienta el gas y produce presión para empujar los pistones del motor. En este caso, el calor del combustible quemado crea la presión del gas para hacer funcionar el motor del automóvil.
En el caso de las herramientas de aire comprimido, las máquinas funcionan con aire adicional en lugar de calor. Un compresor agrega aire a un tanque de aire que entrega aire bajo presión a las diversas herramientas. Las herramientas utilizan la presión del aire para atornillar pernos, perforar orificios o clavar piezas juntas. 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 sale, alimenta las herramientas.
Otros ejemplos de presión de gas en acción se pueden encontrar en latas de refresco, neumáticos de automóviles y bicicletas, latas de aerosol y extintores de incendios. Cada una de las moléculas que causan la presión del gas contribuye con una pequeña fuerza que puede sumarse para realizar un trabajo útil a la escala de objetos físicos.