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¡Hola a todos!
Sé que el título sugiere que yo fuera a dar la explicación, pero en realidad necesito ayuda.
Para empezar, le puse el título de "vaso invertido" (II) porque ya hay un post referente: http://http://forum.lawebdefisica.com/showthread.php?t=1230&highlight=presi%C3%B3n+atmosf%C3%A9rica pero luego comenzaron otro tema
Y esa es la explicación que creía correcta, pero me ha surgido una serie de dudas, que las haré después de explicar cómo sucede este fenómeno, por si tengo errores.
Resulta que nos encontramos sumergidos en una gran columna de fluido que es el aire, que como todos los fluidos ejerce presiones en todas direcciones perpendiculares a las superficies de contacto. Si yo en un tubo cilíndrico, con una sola boca abierta, la lleno (o coloco un volumen) de un fluido, la tapo con un material (que no sea poroso) que recubra por completo la superficie y lo giro boca-abajo tal que su peso por unidad de área sea inferior a la fuerza que ejerce la presión atmosférica sobre la misma superficie, entonces el este volumen no caerá.
Porque como ya he dicho la fuerza que ejerce la presión atmosférica sobre dicha superficie es mayor que la presión del fluido contenido. Y esto es debido a su peso, en el experimento de Toricelli se mostró que la presión atmosférica, el peso del aire que tenemos encima, es igual a una columna de apróximadamente 10,6 m, ó de 760 mm de Hg.
Pero el tema no es tan simple. Porque con lo anterior puedo deducir que colocando en ese mismo recipiente fluidos menos densos y con alturas mucho menores a las necesarias para igualar la presión atmosférica se tendría que seguir manteniendo el papel o material dispuesto para cubrir la boca del cilindro. Y por más que no lo he podido hacer, es evidente que si pudiera hacer el vacío en ese tubo, también se cumpliría (o eso creo). Así que por una parte tengo que con agua se mantiene, no es difícil conseguirlo, y con el vacío se puede hacer (hipotético), entonces con fluidos de densidades intermedias también, ya que los anteriores no tienen nada en especial... bueno sí, que no se puede hablar de densidad del vacío
.
Todo lo contrario a lo que mi intuición me decía, con un fluido tan sencillo como el propio aire este experimento no funciona.
Llegué a pensar que era porque probablemente esté lleno de aire y probé si funcionaba con un vaso lleno de agua, pero por mi tercer párrafo sé que no es así, al menos que pudiera poner una columna de más de 10,6 m de agua. Entonces me puse a pensar que probablemente me dejé algún hueco por donde pudiera entrar más aire para igualar las presiones, pero con el agua, se puede dejar un poco de espacio de manera que sólo escape un poco de ésta, pero aún no caiga. Pienso que es debido a la tensión superficial y si es así el problema estaría casi solucionado.
Pero por otra parte, un amigo me dijo que podría ser un fenómeno que no sólo abarcase la estática de fluidos, sinó que puede importar algo, aunque sea a temperatura ambiente, los factores termodinámicos. Me explicaré:
Además de la explicación anterior, que estoy seguro que es la que más actúa, puede intervenir también un factor de variación de volumen del aire que queda atrapado con el agua, ya que el agua tiene un calor específico mayor que el del aire, le absorvería más energía provocando una pequeña contracción, lo cual facilita el empuje de la presión atmosférica sobre el agua. Como ya he dicho antes, este factor no siempre puede ser cierto porque con un vaso lleno de agua, en principio no hay aire atrapado.
Y este factor lo comencé a considerar más en serio cuando me puse a pensar en la posibilidad de calentar el vaso y dejando escapar un poco de aire, mientras siga en ese estado de excitación, podría seguir cayendo el cubridor, pero al enfriarse se contraería quedando "sellada" la boca por la presión exterior.
Os agradecería mucho vuestra interpretación del fenómeno y saber si mi último planteamiento es correcto, o si debo seguir pensando lo anterior.
¡Muchas gracias!
Sé que el título sugiere que yo fuera a dar la explicación, pero en realidad necesito ayuda.
Para empezar, le puse el título de "vaso invertido" (II) porque ya hay un post referente: http://http://forum.lawebdefisica.com/showthread.php?t=1230&highlight=presi%C3%B3n+atmosf%C3%A9rica pero luego comenzaron otro tema
Y esa es la explicación que creía correcta, pero me ha surgido una serie de dudas, que las haré después de explicar cómo sucede este fenómeno, por si tengo errores.
Resulta que nos encontramos sumergidos en una gran columna de fluido que es el aire, que como todos los fluidos ejerce presiones en todas direcciones perpendiculares a las superficies de contacto. Si yo en un tubo cilíndrico, con una sola boca abierta, la lleno (o coloco un volumen) de un fluido, la tapo con un material (que no sea poroso) que recubra por completo la superficie y lo giro boca-abajo tal que su peso por unidad de área sea inferior a la fuerza que ejerce la presión atmosférica sobre la misma superficie, entonces el este volumen no caerá.
Porque como ya he dicho la fuerza que ejerce la presión atmosférica sobre dicha superficie es mayor que la presión del fluido contenido. Y esto es debido a su peso, en el experimento de Toricelli se mostró que la presión atmosférica, el peso del aire que tenemos encima, es igual a una columna de apróximadamente 10,6 m, ó de 760 mm de Hg.
Pero el tema no es tan simple. Porque con lo anterior puedo deducir que colocando en ese mismo recipiente fluidos menos densos y con alturas mucho menores a las necesarias para igualar la presión atmosférica se tendría que seguir manteniendo el papel o material dispuesto para cubrir la boca del cilindro. Y por más que no lo he podido hacer, es evidente que si pudiera hacer el vacío en ese tubo, también se cumpliría (o eso creo). Así que por una parte tengo que con agua se mantiene, no es difícil conseguirlo, y con el vacío se puede hacer (hipotético), entonces con fluidos de densidades intermedias también, ya que los anteriores no tienen nada en especial... bueno sí, que no se puede hablar de densidad del vacío
. Todo lo contrario a lo que mi intuición me decía, con un fluido tan sencillo como el propio aire este experimento no funciona.
Llegué a pensar que era porque probablemente esté lleno de aire y probé si funcionaba con un vaso lleno de agua, pero por mi tercer párrafo sé que no es así, al menos que pudiera poner una columna de más de 10,6 m de agua. Entonces me puse a pensar que probablemente me dejé algún hueco por donde pudiera entrar más aire para igualar las presiones, pero con el agua, se puede dejar un poco de espacio de manera que sólo escape un poco de ésta, pero aún no caiga. Pienso que es debido a la tensión superficial y si es así el problema estaría casi solucionado.
Pero por otra parte, un amigo me dijo que podría ser un fenómeno que no sólo abarcase la estática de fluidos, sinó que puede importar algo, aunque sea a temperatura ambiente, los factores termodinámicos. Me explicaré:
Además de la explicación anterior, que estoy seguro que es la que más actúa, puede intervenir también un factor de variación de volumen del aire que queda atrapado con el agua, ya que el agua tiene un calor específico mayor que el del aire, le absorvería más energía provocando una pequeña contracción, lo cual facilita el empuje de la presión atmosférica sobre el agua. Como ya he dicho antes, este factor no siempre puede ser cierto porque con un vaso lleno de agua, en principio no hay aire atrapado.
Y este factor lo comencé a considerar más en serio cuando me puse a pensar en la posibilidad de calentar el vaso y dejando escapar un poco de aire, mientras siga en ese estado de excitación, podría seguir cayendo el cubridor, pero al enfriarse se contraería quedando "sellada" la boca por la presión exterior.
Os agradecería mucho vuestra interpretación del fenómeno y saber si mi último planteamiento es correcto, o si debo seguir pensando lo anterior.
¡Muchas gracias!
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